Система бесконтактной оплаты проезда/прохода (СБОП) Российский патент 2019 года по МПК G07B15/00 G07B15/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области автоматизированных контрольно-пропускных систем и автоматизированных систем оплаты проезда, более конкретно, к системе бесконтактной оплаты проезда/прохода, предназначенной для авторизации прохода на контролируемую территорию людей с пропусками - картами (проездными билетами) или иными электронными документами, обеспечения учета количества людей (с возможностью их идентификации), проходящих в пределы охраняемого пространства (транспортного средства, помещения), учета стоимости прохода и проведения платежа за проход с помощью индивидуальных бесконтактных проездных билетов, для которых отсутствует необходимость специального прикладывания к считывающему устройству.

Уровень техники

Система бесконтактной оплаты проезда/прохода (далее, СБОП) может найти широкое применение в общественном транспорте, в качестве систем оплаты проезда, на массовых мероприятиях (спортивные учреждения, концертные залы и т.п.), в качестве системы контроля и мониторинга факта оплаты, а также в качестве контрольно-пропускных систем для оплачиваемых мероприятий и/или мероприятий с необходимостью обеспечения безопасности путем контроля прохода и учета количества участников (с возможностью их идентификации).

В уровне техники известен ряд технических решений, защищенных патентами на изобретения, относящихся к автоматизированным системам оплаты проезда и проверки проездных документов, использующих средства локальной связи и пропуска на основе магнитных билетов, бесконтактных смарт-карт, компактных компьютерных терминалов.

Так, известен патент на полезную модель RU 10907 (Заявители - Яценко Максим Петрович, Чебурков Юрий Сергеевич), дата публикации заявки: 16.08.1999, в котором описана автоматизированная система оплаты проезда в метро и проверки проездных документов на выигрыш в метролотереи, состоящая из центрального поста с центральным компьютером и вестибюльных комплексов, связанных между собой системным мультиплексным каналом через свои устройства ввода-вывода, каждый вестибюльный комплекс содержит блок управления, автоматические контрольные пункты и пункты оплаты, соединенные между собой каналом вестибюльного комплекса, при этом автоматический контрольный пункт, включающий блок определения статуса карты, содержит последовательно включенные блок считывания кода проездного документа и регистр считанного кода, блок памяти считанного кода, последовательно соединенные блок памяти сообщений, поступающих с центрального поста, и декодер сообщений, блок сравнения, входы которого подключены соответственно к выходам регистра считанного кода и декодера сообщений, блок управления приводом турникета, пункт оплаты состоит из кассового аппарата, блока считывания кода проданного проездного документа, подключенного к блоку кодирования сообщения о проданном проездном документе, отличающаяся тем, что в автоматический контрольный пункт введен блок идентификации игровой карты, связанный через коммутатор с базовым компьютером, осуществляющим связь с компьютером центрального поста, а также с блоком маркера, при этом коммутатор осуществляет связь с пунктом оплаты и блоком звукового и видеооповещения.

Также известен патент на изобретение RU 2421812 (Заявитель - МАСТЕРКАРД ИНТЕРНЭШНЛ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)), дата публикации заявки: 27.06.2009. Указанное изобретение относится к способам и системе для автоматического сбора платы за проезд в транспортной системе. Техническим результатом является обеспечение быстроты и надежности обслуживания пассажиров, использования карт оплаты без требования предварительной оплаты для доступа, выполнения групповой обработки записей транзакции с помощью объединенного баланса. Способ содержит этапы, на которых принимают данные платежного устройства от платежного устройства, платежное устройство включает в себя, по меньшей мере, идентификатор счета, идентифицирующий счет платежа, ассоциированный с указанным платежным устройством, предоставляют пользователю доступ к зоне оплаты транспортной системы, если указанные данные платежного устройства удовлетворяют условию, выбирают из группы правил оплаты правило оплаты, причем по меньшей мере одно правило оплаты является правилом оплаты по факту, и выполняют обработку объединенного платежа, причем добавляют сумму платы, ассоциированную с доступом к зоне оплаты, к объединенному балансу, ассоциированному с указанными данными платежного устройства, инициируют указанную транзакцию погашения платежа по указанной платежной сети, когда указанный один или более рабочих критериев удовлетворены.

В качестве ближайшего аналога заявленной системы бесконтактной оплаты проезда/прохода принято техническое решение, защищенное патентом на изобретение RU 2121163 (Заявитель - Гаев Дмитрий Владимирович), дата публикации заявки: 27.10.1998 под названием «Автоматизированная система оплаты проезда и проверки проездных документов на транспорте».

Система обеспечивает автоматизацию процессов продажи проездных документов, их проверки при посадке и последующей статистической обработки результатов деятельности транспортной системы и ее отдельных участков. Система состоит из центрального поста, вестибюльных (станционных) комплексов, центра обработки, центра эмиссии, центра кодирования магнитных билетов, центра персонализации Бесконтактных Смарт-Карт и хранилища проездных документов, связанных между собой системным мультиплексным каналом. Центральный пост содержит блоки управления (БУ), блок памяти центрального поста и устройство ввода-вывода, соединенные между собой мультиплексным каналом центрального поста. БУ представляет собой автоматическое рабочее место (АРМ). Вестибюльный комплекс состоит из пунктов оплаты проездных документов, автоматических контрольных пунктов, автоматических рабочих мест, аналогичных АРМ центрального поста, сервера управления, распределяющего информацию вестибюльного комплекса, контроллера, связанного с автоматическими контрольными пунктами через свой мультиплексный канал, при этом пункты оплаты и автоматические рабочие места соединены между собой и своим входом сервера управления через свой мультиплексный канал. Центр обработки осуществляет оперативную обработку текущей информации системы. Центр эмиссии состоит из блока управления и пункта оплаты, аналогичных вышеуказанным, а также снабжен сканером и установкой моментального фотографирования. Центр кодирования магнитных билетов и центр персонализаций Бесконтактных Смарт-Карт укомплектованы вышеописанными блоками управления соответственно с ленточным кодировщиком и принтером.

К недостаткам данной системы можно отнести:

- низкую пропускную способность систем пропуска;

- низкую безопасность пропускной системы и высокие риски мошенничества с пропусками.

Раскрытие изобретения

Задачей заявленного изобретения является разработка системы бесконтактной оплаты проезда/прохода, которая позволит повысить пропускную способность систем пропуска, повысить безопасность пропускной системы и снизить риски мошенничества с пропусками, а также предложить потребителям и организаторам мероприятий и транспорта новую простую услугу по контролю и биллингу прохода без операций по предъявлению пропуска, что существенно повысит качество услуг и лояльность потребителей.

Предлагаемое изобретение, в отличие от приведенных в уровне техники аналогов, обеспечивает существенное повышение пропускной способности и простоту использования средств доступа и оплаты за счет возможности их использования «на ходу», без извлечения и прикладывания к считывающим устройствам.

Техническими результатами заявленных изобретений являются:

• повышение пропускной способности системы пропуска по меньшей мере на 15%;

• повышение безопасности пропускной системы и снижение рисков мошенничества с пропусками.

Технический результат заявленного изобретения достигается благодаря конструкции системы бесконтактной оплаты проезда/прохода, включающей

подсистему турникетов, содержащую считыватель, по меньшей мере две узконаправленные антенны, установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками в зоне турникета, датчик фотоэлектрический, обеспечивающий возможность исключения ложного срабатывания системы при большом потоке пропусков (от 60 человек в минуту через один турникет) и запорный механизм, установленный с возможностью механического запирания или отпирания прохода по команде подсистемы мониторинга или оплаты, при этом каждый из указанных элементов связан со считывателем;

подсистему вестибюля, содержащую считыватель и по меньшей мере две широконаправленные антенны, связанные со считывателем и установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками на заданном расстоянии от рамки-детектора, и

подсистему мониторинга или оплаты, содержащую блок управления, представляющий собой ЭВМ, снабженную программным обеспечением, реализующим способ работы системы, хранение и обработку необходимых данных.

Кроме того, указанные считыватели связаны с блоком управления и выполнены с возможностью приема и передачи сигналов обмена с пропусками, пересекающими рамку-детектор или на заданном расстоянии от рамки-детектора, передачи информации пропусков в блок управления и приема информации из него для записи в пропуска.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлена структурная схема СБОП.

На Фиг. 2 представлен основной алгоритм работы СБОП.

Осуществление изобретения

Система бесконтактной оплаты проезда/прохода (структурная схема представлена на Фиг. 1) включает в состав следующие подсистемы:

- подсистема турникетов (1),

- подсистема вестибюля (2),

- подсистема мониторинга/оплаты (3).

Подсистема турникетов (1) предназначена для:

- надежной фиксации факта пересечения контролируемого периметра бесконтактным пропуском/ картой, выполненным на основе технологии радиочастотных меток (RFID) и содержащим память,

- выполнения транзакций с памятью пропусков для определения остаточной стоимости пропуска и коррекции данных о стоимости на величину стоимости прохода (при необходимости оплаты прохода),

- управления запорным механизмом турникета по команде подсистемы мониторинга/оплаты с целью не допустить проход по фальсифицированным пропускам или при недостатке средств для оплаты прохода.

В состав подсистемы турникетов (1) (см. Фиг. 1) входят:

- по меньшей мере две узконаправленные антенны (5) и (6), подключенные к считывателю (4), обеспечивающие формирование пространственной зоны для радиообмена с пропусками в непосредственной близости к турникету, то есть в зоне турникета;

- считыватель (4), подключенный к блоку управления/контроля (12), обеспечивающий прием и передачу сигналов обмена с пропусками, пересекающими рамку-детектор, а также передачу информации пропусков в блок управления/контроля и прием оттуда информации для записи в пропуска;

- датчик фотоэлектрический (7), подключенный к считывателю (4), сигнал которого направляется в блок управления/контроля (12) и способствует исключению ложного срабатывания СБОП при большом потоке пропусков. Большим потоком в контексте данного изобретения считается такой поток пропусков, при котором задержка при проходе одного человека в 1-2 сек. приводит к созданию очереди или, более конкретно, от 60 человек в минуту через один турникет ;

- запорный механизм (8), подключенный к считывателю (4), вызывающий механическое запирание/отпирание прохода по команде подсистемы мониторинга/оплаты.

Подсистема вестибюля (2) предназначена для:

- раннего обнаружения пропуска с целью предварительной загрузки и выгрузки данных (кеширования), относящихся к счетам пропусков,

- получения данных о субъекте (Фото, ФИО и иные данные), совершающем проход через систему турникетов, с записью данных в базу данных СБОП, хранящуюся в подсистеме мониторинга/оплаты,

- взаимодействия с серверами, являющимися технической реализацией подсистемы мониторинга/оплаты, с целью надежной идентификации пропусков и определения возможности оплаты прохода,

- записи новых данных в память пропусков по результатам списывания платы за проход.

В состав подсистемы вестибюля (2) (см. Фиг. 1) входят:

- по меньшей мере две широконаправленные антенны (10) и (11), подключенные к считывателю (9), обеспечивающие формирование пространственной зоны для радиообмена с пропусками на заданном расстоянии – до 12 м. от рамки-детектора (при подходе к ней и при удалении от неё);

- считыватель (9), подключенный к блоку управления/контроля (12), обеспечивающий прием и передачу сигналов обмена с пропусками на заданном расстоянии – до 12 м. от рамки-детектора турникета, а также передачу информации пропусков в блок управления/контроля (12) и прием оттуда информации для записи в пропуска.

Подсистема мониторинга/оплаты (3) предназначена для:

- программной реализации основных алгоритмов СБОП: контроля прохода, начисления и проведения оплаты (биллинга),

- взаимодействия с подсистемами турникетов и вестибюля для обмена данными с пропусками и датчиками/запорным устройством турникета.

В состав подсистемы мониторинга/оплаты (3) (см. Фиг. 1) входит блок управления/контроля (12), представляющий собой универсальную ЭВМ, оснащенную заданным программным обеспечением, реализующим способ работы СБОП, а также хранение и обработку необходимых данных.

Способ работы СБОП.

Для реализации функций системы СБОП потенциальные клиенты получают или покупают пропуска (проездные билеты), представляющие собой радиочастотные метки с памятью, реализованные на технологии радиочастотной идентификации (RFID). При выдаче пропуска с помощью терминала, входящего в состав блока управления/контроля, на пропуск записывается собственный уникальный идентификатор пропуска, внесенная за проход сумма денег, данные о субъекте, а также сессионный ключ, который будет обновляться при каждом считывании.

При каждом проходе через турникет СБОП считывает информацию с пропуска и контролирует правильность сессионного ключа и наличие достаточной суммы денег на счету билета. При корректности данных подается команда на открытие турникета, а на пропуск и в базу данных СБОП, хранящуюся в подсистеме мониторинга/оплаты, записывается новый сессионный ключ и новая цена пропуска. Дополнительно на пропуск записывается время последнего прохода, что позволяет исключить многократное несанкционированное использование пропуска.

Если при считывании данных пропуска обнаруживается некорректность сессионного ключа, СБОП блокирует дальнейшее использование пропуска по его уникальному идентификатору и блокирует проход через турникет. Если при считывании данных пропуска обнаруживается недостаточность денежных средств, СБОП блокирует проход через турникет и информирует пользователя о необходимости пополнения счета пропуска индикацией на турникете.

Взаимодействие СБОП с пропуском начинается на дальних подступах (на заданном расстоянии) к турникету в результате обнаружения пропуска подсистемой вестибюля. Это позволяет подсистеме мониторинга/оплаты предварительно, до регистрации пропуска подсистемой турникета, загрузить данные пропуска из базы данных (кешировать данные пропуска), что существенно сокращает время выполнения остальных операций по контролю прохода и биллингу, не допуская задержек прохода через турникет. Подсистема вестибюля также осуществляет взаимодействие с пропуском после прохождения турникета, записывая новые данные стоимости пропуска, что также ускоряет процесс прохода.

Основной алгоритм работы СБОП в процессе прохождения объектом турникета представлен на Фиг. 2. Вход пассажира в зону контроля подсистемы вестибюля (блок [1] алгоритма) непрерывно контролируется считывателем (9) путем активного сканирования радиоэфира, позволяющего регистрировать наличие легитимных пропусков в зоне контроля. Информация с каждого такого пропуска считывается в считыватель и блок управления/контроля (блок [3] алгоритма), после чего блок управления/ контроля извлекает информацию о пропуске по его уникальному номеру из центральной базы данных пропусков (блок [4] алгоритма). После этого, не дожидаясь подхода пассажира с пропуском к турникету, блок управления/контроля осуществляет проверку достаточности суммы, записанной на пропуске, для прохода (блок [5] алгоритма), и в случае достаточности заносит информацию о пропуске в кеш-память (блок [6] алгоритма).

Далее, при подходе пассажира с пропуском к турникету (блок [7] алгоритма) и при обнаружении у него пропуска подсистемой турникета (блок [9] алгоритма), блок управления/контроля производит проверку наличия пропуска в кеш-памяти (блок [11] алгоритма): при его наличии блок управления/контроля направляет обновленную информацию пропуска/карты (стоимость, время, сессионный ключ) в подсистему турникета для записи на карту, а также обновляет центральную базу данных (блок [12] алгоритма) и формирует для подсистемы турникета сигнал разрешения прохода для запорного механизма (блок [13] алгоритма); а при его отсутствии – формирует для подсистемы турникетов сигнал запрета прохода (блок [10] алгоритма). Блок [8] алгоритма обеспечивает контроль времени пребывания пассажира в зоне подхода к турникетам и удаление информации о пропуске/карте из кеш-памяти в ситуациях, когда пассажир передумал осуществлять проход.

Таким образом, предложенная система бесконтактной оплаты проезда/прохода позволяет повысить пропускную способность системы пропуска по меньшей мере на 15%, повысить безопасность пропускной системы и снизить риски мошенничества с пропусками.

Изобретение относится к области автоматизированных контрольно-пропускных систем и автоматизированных систем оплаты проезда, к системе бесконтактной оплаты проезда/прохода. Система включает подсистемы турникетов, вестибюля, мониторинга или оплаты. Подсистема турникетов содержит считыватель, две узконаправленные антенны, установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками в зоне турникета, датчик фотоэлектрический, выполненный с возможностью исключения ложного срабатывания системы при потоке пропусков от 60 человек в минуту и запорный механизм, установленный с возможностью механического запирания или отпирания прохода по команде подсистемы мониторинга или оплаты. Подсистема вестибюля содержит считыватель, две широконаправленные антенны, связанные со считывателем и установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками на заданном расстоянии от рамки-детектора. Подсистема мониторинга или оплаты содержит блок управления, представляющий собой ЭВМ. Повышается пропускная способность и безопасность, снижаются риски мошенничества. 2 ил.

Система бесконтактной оплаты проезда (СБОП), включающая

подсистему турникетов (1), содержащую считыватель (4), по меньшей мере две узконаправленные антенны (5) и (6), установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками в зоне турникета, датчик фотоэлектрический (7), выполненный с возможностью исключения ложного срабатывания системы при потоке пропусков от 60 человек в минуту и запорный механизм (8), установленный с возможностью механического запирания или отпирания прохода по команде подсистемы мониторинга или оплаты (3), при этом каждый из элементов (5), (6), (7) и (8) связан со считывателем (4);

подсистему вестибюля (2), содержащую считыватель (9) и по меньшей мере две широконаправленные антенны (10) и (11), связанные со считывателем (9) и установленные с возможностью формирования пространственной зоны для радиообмена с пропусками на заданном расстоянии от рамки-детектора, и

подсистему мониторинга или оплаты (3), содержащую блок управления (12), представляющий собой ЭВМ, снабженную программным обеспечением, реализующим способ работы системы, хранение и обработку необходимых данных,

при этом считыватели (4) и (9) связаны с блоком управления (12) и выполнены с возможностью приема и передачи сигналов обмена с пропусками, пересекающими рамку-детектор или на заданном расстоянии от рамки-детектора, передачи информации пропусков в блок управления (12) и приема информации из него для записи в пропуска.