СИСТЕМА ДЛЯ ОПЛАТЫ ДОРОЖНОГО СБОРА ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ Российский патент 1999 года по МПК G07B15/00 G07F19/00 

Данное изобретение относится к электронной оплате дорожного сбора. Сбор - плата за доступ к какому-либо объекту. В отношении дорожного транспорта сборы могут оплачиваться, например, за доступ к дорогам, туннелям и мостам. В отношении людей плата за вход на развлекательные мероприятия, такие как спортивные мероприятия, или плата за пользование общественным транспортом могут считаться дорожным сбором.

Предшествующий уровень техники
Проблема сбора платы за доступ заключается в том, что она занимает некоторое время и автомобили, и люди задерживаются на проезде у пунктов оплаты сбора или у турникетов. Имеются предложения по электронной оплате сбора, в соответствии с которыми стационарные датчики осуществляют дистанционное взаимодействие с устройствами, которые провозят/проносят с собой проходящие автомобили или люди, и, например, заранее оплаченный жетон или карточка в этом устройстве аннулируется или частично аннулируется в качестве платы.

Заранее оплаченные карточки, предназначенные для специальных устройств (например, телефонная карточка), имеют важное преимущество анонимности, но не обеспечивают гибкости при использовании. Выполняемые с ними операции ненадежны, и они сами по себе не являются операциями перечисления средств. Цель данного изобретения состоит в том, чтобы облегчить оплату сбора электронными наличными.

Электронные наличные хранятся в электронных кошельках. Электронный кошелек представляет собой устройство, применяемое в системе перечисления средств для безналичных операций. Сумма перечисляется электронными средствами от одного кошелька к другому или от оконечных устройств банков, или розничных торговцев. Перечисление может осуществляться прямым электронным соединением между кошельками, телефонным соединением по модемам или по дистанционной связи с помощью инфракрасного излучения или радио.

Основными характеристиками удовлетворительно действующей системы электронной наличности являются подлинность, анонимность и надежность. Надежность является особой проблемой, когда сообщения о перечислении суммы в системе передаются радиосигналами, магнитными или оптическими/инфракрасными сигналами - как это неизбежно при дистанционной, бесконтактной операции.

Соответствующая система электронной наличности описана в патентных заявках NN WO 91/16691 и WO 93/08545. В указанных патентах операции являются действительно анонимными, а защита обеспечивается общей/частной системой шифрования кода. Отдельные сообщения в системе могут передаваться со скоростью менее 100 м/сек, но обычно в одной операции происходит обмен тремя или четырьмя сообщениями и шифрование/дешифрование каждый раз может занимать 500 м/сек. Поэтому для завершения обычной операции может потребоваться несколько секунд. Это слишком долго с точки зрения обеспечения быстрого движения транспорта с осуществлением надежной операции электронной наличности при проезде через пункт дорожного сбора.

Раскрытие изобретения
Согласно данному изобретению предлагается система оплаты дорожного сбора подвижными объектами (ПО), которая содержит устройство связи на каждом ПО и соединенный с этим средством электронный кошелек, причем электронный кошелек является частью системы электронной наличности, при этом система оплаты сбора содержит средство определения местонахождения для определения местонахождения средств связи и удаленную систему связи для осуществления связи с мобильными устройствами связи, чтобы производить платежи дорожного сбора путем обмена надежных зашифрованных передач по перечислению суммы. "Подвижным объектом" может быть автомобиль или человек.

Проблема дистанционных систем оплаты дорожного сбора заключается в обеспечении возможности слежения за неплательщиками, сохраняя при этом принцип анонимности. Один из способов принудительного взимания платы заключается в том, чтобы электронный кошелек имел при себе квитанцию о произведенной оплате сбора. При физических проверках на месте можно обнаружить неплатеж и действовать как сдерживающий фактор. Тем не менее предпочтительнее осуществление автоматического обнаружения неплательщиков. Это особенно трудно, когда нужно сохранять анонимность электронной наличности. Данная проблема решена в настоящем изобретении.

Предлагается средство для получения подвижного опознавателя, который идентифицирует устройство связи или подвижное устройство с электронным кошельком, имеется также средство для временного коррелирования подвижного опознавателя с опознавателем электронного кошелька и средство для
а) отключения подвижного опознавателя, если операция оплаты дорожного сбора завершена удовлетворительно, или
б) отключения опознавателя кошелька, если операция оплаты дорожного сбора не осуществилась. Следует отметить, что в таком устройстве, когда анонимность потенциально нарушается связью опознавателя кошелька с подвижным опознавателем, эта связь лишь временная. Гарантировано, что связь отменяется путем отмены того или иного опознавателя в зависимости от результата операции. Если операция не завершена, то подвижный опознаватель может быть использован для отслеживания клиента. Поэтому устройства связи можно отдельно регистрировать для отдельных клиентов, а подвижный опознаватель может быть опознавателем устройства связи. В частности, устройство связи может быть мобильным телефоном в сотовой телефонной системе. Система может быть специальной подвижной станцией, в которой в каждом телефоне имеется карточка личного опознавателя. Таким образом, клиента можно идентифицировать обращением к его регистрации в телефонной системе.

Система для оплаты дорожного сбора подвижными объектами содержит на каждом подвижном объекте устройство связи и электронный кошелек, соединенный с устройством связи, причем электронный кошелек выполнен в виде карточки для электронной оплаты, удаленное устройство связи для осуществления связи подвижного объекта для оплаты дорожного сбора путем обмена надежными с точки зрения шифрования сообщениями о перечислении суммы, средство для получения опознавателя от подвижного объекта, который опознает устройство связи подвижного или подвижный объект, имеющий электронный кошелек, средство определения местонахождения для определения местонахождения устройств связи подвижного объекта, электронный кошелек является частью электронной наличности, средство для временного коррелирования опознавателя подвижного объекта с опознавателем электронного кошелька и средство для отмены опознавателя подвижного объекта, если операция оплаты дорожного сбора завершена удовлетворительно, или отмены опознавателя кошелька, если операция оплаты дорожного сбора не осуществилась. Опознаватель подвижного объекта является оптическим изображением, средством для получения которого является камера, связанная со средством определения местонахождения, указанное средство определения местонахождения содержит станцию наблюдения, связанную с системой каналов для подвижных объектов, с помощью которой местонахождение подвижных объектов можно индивидуально определять в каналах при их проезде через станцию наблюдения, указанное средство определения местонахождения выполнено с возможностью идентифицирования присутствия подвижного объекта в пределах общей зоны, указанное средство определения местонахождения содержит систему радиолокации или спутниковой локации.

В качестве указанного удаленного устройства связи использована сотовая телефонная система, устройство связи каждого подвижного объекта является мобильным телефоном, и опознаватель подвижного объекта является опознавателем мобильного телефона, сотовой телефонной системой является система специальной подвижной станции, включающая персональные "умные карточки", а опознаватель подвижного объекта является персональным идентификатором системы.

Подвижный опознаватель может иметь другие формы. Например, фотоаппарат или видеокамера могут быть установлены на пункте системы взимания дорожного сбора для фотографирования номерных знаков автомобилей. Эти фотографии или чаще видеозаписи аннулируются, если операция оплаты дорожного сбора завершена удовлетворительно. Либо для связи с транспортными средствами или устройствами связи могут быть использованы СВЧ- или радиосигналы.

Средство определения местонахождения может содержать физическую систему каналов для идентификации отдельных подвижных опознавателей. Однако в некоторых технических решениях само присутствие устройства связи в общей зоне или в конкретной последовательности зон может быть достаточным для появления необходимости оплаты сбора.

Сотовая телефонная система дает приблизительное местонахождение данного телефона путем обращения к личному коду сота. Это само по себе в некоторых случаях может предоставить достаточную информацию для определения местонахождения.

Либо предполагается, что информацию для определения местонахождения можно получать от системы навигации, такой как глобальная спутниковая система радиоопределения.

Краткое описание чертежей
В дальнейшем описывается конкретный вариант воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает вид в плане системы оплаты дорожного сбора в соответствии с данным изобретением;
фиг. 2 - схему устройства связи и электронного кошелька, согласно изобретению;
фиг. 3 - принципиальную схему оплаты дорожного сбора, согласно изобретению.

Варианты осуществления изобретения
На фиг. 1 изображен трехрядный участок проезжей части 1 дороги для экспресс-платежа дорожного сбора. Распределительные островки 2 направляют ряды к пункту 3 взимания сбора. Три скоростных ряда 4, 5, 6 предназначены для безостановочного электронного платежа дорожного сбора. Подразумевается, что автомобили, не имеющие средств электронного платежа, направляют к обычному пункту взимания сбора (не показан).

За каждым из трех рядов ведет наблюдение соответствующая видеокамера 7, 8, 9; видеокамеры предназначены для съемки задней части каждого автомобиля. Каждый ряд также имеет действующие на очень короткое расстояние радиопередающие/радиоприемные устройства 10, 11, 12, экранированные от соседних устройств электромагнитным экраном, которые обеспечивают соответствующие зоны радиообслуживания 10f, llf, 12f, охватывающие только свой соответствующий ряд, чтобы осуществить ограниченную связь с автомобилем 13.

На фиг. 2 изображено устройство связи 14, установленное на приборной доске автомобиля 13. Устройство подключено в автомобиле к цифровому телефону 15 спутниковой системы и содержит действующее на очень короткое расстояние радиопередающее/радиоприемное устройство 16, настроенное на частоту устройств 10, 11, 12, установленных на пункте дорожного сбора. Устройство связи 14 также имеет прорезь для электронного кошелька в виде "умной карточки" 17. Все это составляет часть системы электронной наличности, описанной в патентных публикациях WO 91/16691 и WO 93/08545. Система электронной наличности использует операции перечисления суммы с помощью шифрованных сообщений перечисления суммы.

На фиг. 3 автомобиль 13 изображен проехавшим на полной скорости через пункт оплаты дорожного сбора. При проезде через пункт оплаты сбора радиопередающее/радиоприемное устройство 16 детектирует сигнал от радиопередающего/радиоприемного устройства 10 и отвечает цифровым серийным сигналом, сообщающим личный код электронного кошелька 17. Этот личный код в системе электронной наличности единственный. Радиопередающее/радиоприемное устройство 16 направляет этот личный код к коррелятору, который также связан с видеомагнитофоном 18. Коррелятор идентифицирует кадры видеозаписи по автомобилю 13 и хранит эту информацию в хранилище 19 как сигнал опознания подвижного объекта (СОПО) вместе с соответствующей информацией опознания кошелька (ИОК).

После отправки своей ИОК устройство связи автоматически включается на вызов заданного номера в телефонной системе специальной подвижной станции и устанавливает линию связи с электронным кошельком 20 дорожного оператора. Инициируется электронное перечисление средств для перечисления нужного дорожного сбора из кошелька 17 клиента в кошелек 20. При удовлетворительном перечислении средств кошельку 17 передается подтверждающее сообщение, которое может отображаться на устройстве связи 21 (фиг. 2).

ИОКи успешных операций оплаты передаются от кошелька 20 центральному устройству 22, это делается для идентификации ИОК в хранении и для стирания, по меньшей мере, соответствующего СОПО, а лучше и ИОК, и СОПО вместе. Поэтому идентифицируемой корреляции между опознавателем ПО и опознавателем кошелька для успешной оплаты дорожного сбора не имеется. Видеоизображения могут сохраняться или не сохраняться.

Неотменные по истечении определенного времени СОПО поступают с автомобилей, оплата дорожного сбора за которые по той или иной причине не получилась. По этим СОПО соответствующие ИОКи стираются для сохранения анонимности кошельков. Остающиеся СОПО используются для опознания соответствующих видеокадров, которые можно автоматически обработать для получения регистрационных номеров автомобиля, чтобы разыскать их владельцев для взыскания платы. Некоторые автомобили могут проехать по экспресс-рядам с неисправным оборудованием связи или кошельком, или не имея таковых.

Видеоизображения этих автомобилей будут обработаны для взыскания дорожного сбора вместе с соответствующей дополнительной платой.

Промышленная применимость
Принцип определения местонахождения и последующая уплата электронных наличных может быть распространена и в отношении отдельных лиц.

Имеются различные способы опознания личности - такие как персональные электронные бирки-ответчики, которые передают опознаватель при запросе, устройства считывания отпечатков пальцев, например. Предполагается, что вход на спортивное мероприятие можно охватить инфракрасной системой связи, позволяющей использовать портативные устройства связи.

Изобретение относится к электронной оплате дорожного сбора, т.е. платы за доступ к какому-либо объекту. Техническим результатом является обеспечение быстрого движения подвижных объектов с осуществлением надежной операции оплаты при проезде через пункт дорожного сбора, кроме того, обеспечение слежения за неплательщиками, сохраняя при этом принцип анонимности. Система для оплаты дорожного сбора электронными наличными идентифицирует электронный кошелек и производит перечисление суммы по системе связи, не останавливая подвижный объект (автомобиль или человека). Личный код подвижного объекта временно коррелируется с личным кодом кошелька, и один или несколько личных кодов стираются при удовлетворительном или неудовлетворительном завершении операции, тем самым создавая возможность поиска неплательщиков, сохраняя при этом принцип анонимности. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система для оплаты дорожного сбора подвижными объектами, содержащая на каждом подвижном объекте устройство связи и электронный кошелек, соединенный с устройством связи, причем электронный кошелек выполнен в виде карточки для электронной оплаты, удаленное устройство связи для осуществления связи подвижного объекта для оплаты дорожного сбора путем обмена надежными с точки зрения шифрования сообщениями о перечислении суммы, средство для получения опознавателя от подвижного объекта, который опознает устройство связи подвижного объекта или подвижный объект, имеющий электронный кошелек, отличающаяся тем, что содержит средство определения местонахождения для определения местонахождения устройств связи подвижного объекта, электронный кошелек является частью электронной наличности, средство для временного коррелирования опознавателя подвижного объекта с опознавателем электронного кошелька и средство для отмены опознавателя подвижного объекта, если операция оплаты дорожного сбора завершена удовлетворительно, или отмены опознавателя кошелька, если операция оплаты дорожного сбора не осуществлялась. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве указанного удаленного устройства связи использована сотовая телефонная система, устройство связи каждого подвижного объекта является мобильным телефоном, и опознаватель подвижного объекта является опознавателем мобильного телефона. 3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что сотовой телефонной системой является система специальной подвижной станции, включающая персональные "умные карточки", а опознаватель подвижного объекта является персональным идентификатором системы. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что опознаватель подвижного объекта является оптическим изображением, средством для получения которого является камера, связанная со средством определения местонахождения. 5. Система по п.1 или 4, отличающаяся тем, что указанное средство определения местонахождения содержит станцию наблюдения, связанную с системой каналов для подвижных объектов, с помощью которой местонахождение подвижных объектов можно индивидуально определять в каналах при их проезде через станцию наблюдения. 6. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанное средство определения местонахождения выполнено с возможностью идентификации присутствия подвижного объекта в пределах общей зоны. 7. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что указанное средство определения местонахождения содержит систему радиолокации или спутниковой локации.