Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.

Procedimiento para la identificación de un vehículo (9) que usa un lugar previamente establecido

(5 - 8), que comprende:

llevar una unidad de a bordo (10) en el vehículo (9) que emite por radio de forma repetida mensajes de estado (16) que indican respectivamente una posición actual (Pi) de la unidad de a bordo (10) y un identificador de radio (pID) que cambia respectivamente tras uno o varios mensajes de estado (16),

recibir al menos un mensaje de estado (16) en una radiobaliza (3),

detectar un uso de lugar 10 del vehículo (9) mediante una evaluación del al menos un mensaje de estado (16) mediante la(s) posición/posiciones (Pi) indicada(s) en el mismo con respecto al lugar previamente establecido (5 - 8),

enviar una petición de identificación (22) desde la radiobaliza (3) a la unidad de a bordo (10) dirigida por el identificador de radio (pID) a partir del al menos un mensaje de estado (16),

recibir y comprobar la autorización (24) de la petición de identificación (22) en la unidad de a bordo (10) y, si la petición (22) está autorizada,

enviar (25) a la radiobaliza (3) un identificador unívoco (uID) de la unidad de a bordo (10), que permanece idéntico con varios cambios de identificador de radio.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12166502.

Solicitante: KAPSCH TRAFFICCOM AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Am Europlatz 2 1120 Wien AUSTRIA.

Inventor/es: Güner,Refi-Tugrul.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > SEÑALIZACION > SISTEMAS DE CONTROL DE TRAFICO (control de tráfico... > Sistemas de control del tráfico para vehículos... > G08G1/017 (por identificación de los vehículos (G08G 1/015, G08G 1/054 tienen prioridad))
  • SECCION G — FISICA > DISPOSITIVOS DE CONTROL > APARATOS DE ENTREGA DE TIQUES; TAXIMETROS; DISPOSICIONES... > Disposiciones o aparatos para cobrar el precio de... > G07B15/06 (Disposiciones para tarificación vial o peaje urbano de vehículos o usuarios de vehículos, p. ej. sistema automático de peaje)

PDF original: ES-2524148_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.
Ilustración 2 de Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.
Ilustración 3 de Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.
Ilustración 4 de Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.
Ilustración 5 de Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.
Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivos para la identificación de un vehículo que usa un lugar

La presente invención se refiere a un procedimiento para la identificación de un vehículo que usa un lugar previamente establecido. La invención se refiere además a una radiobaliza y a una unidad de a bordo para su uso en este procedimiento.

Procedimientos para la identificación de vehículos son necesarios, por ejemplo, para el registro, el control, la autorización y/o el cobro de peaje (tarificación) de usos de lugar de vehículos. Usos locales de este tipo pueden ser, por ejemplo, la entrada en zonas de acceso limitado o vigiladas, una estancia de pago en un lugar determinado, por ejemplo, un aparcamiento sujeto a tasas, o el uso de vías de tráfico que requieren el pago de un peaje, como autopistas o centros urbanos (peaje urbano), etc. En procedimientos conocidos para la identificación de vehículos se leen matrículas de vehículo mediante OCR (optical character recognition, reconocimiento óptico de caracteres) o los vehículos se equipan con unidades de a bordo (OBU) que tienen un identificador unívoco que se puede leer a través de una interfaz radioeléctrica como DSRC (dedicated short range communication, comunicación dedicada de corto alcance), RFID (radio frequency identification, identificación de frecuencia de radio), WLAN (wireless local area network, red inalámbrica de área local), WAVE (wireless access for vehicular environments, conexión inalámbrica en entornos vehiculares) o similares. Un procedimiento de este tipo es conocido, por ejemplo, por el documento EP 1519320A1.

Para crear una asignación concreta de un identificador OBU leído por radio con respecto al lugar usado por el vehículo actualmente las radiobalizas utilizadas para la lectura por radio se colocan en puentes especiales ("gantríes") en el lugar a vigilar y se equipan con zonas de cobertura de radio muy delimitadas; o se emplean unidades de a bordo asistidas por navegación por satélite que envían sus datos de posición autodeterminados a través de una red de telefonía móvil a una central que realiza una comparación de mapas ("map matching") con lugares a vigilar. Todos estos procedimientos conocidos no sólo requieren instalaciones especiales complicadas tanto en el vehículo como en la carretera, sino dan a conocer la Identidad de la OBU (en forma del Identificador OBU leído por radio) también cuando no existe un uso de lugar a vigilar, lo que es preocupante por motivos de protección de datos.

La invención tiene el objetivo de crear procedimientos y dispositivos del tipo mencionado al inicio que posibiliten de una manera más sencilla y con una fiabilidad mejorada para vehículos no Implicados la Identificación de vehículos que usan lugares.

Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invención con un procedimiento del tipo mencionado al inicio, que comprende:

llevar en el vehículo una unidad de a bordo que emite por radio de forma repetida mensajes de estado que indican respectivamente una posición actual de la unidad de a bordo y un identificador de radio que cambia respectivamente tras uno o varios mensajes de estado, recibir al menos un mensaje de estado en una radiobaliza,

detectar un uso de lugar del vehículo mediante una evaluación del al menos un mensaje de estado mediante la(s) posición(es) indicada(s) en el mismo con respecto al lugar previamente establecido,

enviar una petición de identificación desde la radiobaliza a la unidad de a bordo dirigida por el identificador de radio a partir del al menos un mensaje de estado,

recibir y comprobar la autorización de la petición de identificación en la unidad de a bordo y, cuando la petición está autorizada,

enviar a la radiobaliza un identificador unívoco de la unidad de a bordo, que permanece idéntico con varios cambios de identificador de radio.

La invención se basa en una integración novedosa de unidades de a bordo que envían mensajes de estado, tal como se definen, por ejemplo, en las normas ITS-G5 o WAVE (IEEE 802.11 p) en forma de, por ejemplo, mensajes CAM (common awareness messages, (mensajes de conciencia común)) o mensajes BSM (basic safety messages, (mensajes de seguridad base)). Los mensajes se emiten como radiodifusiones repetidas (broadcasts) para avisar o informar acerca de unidades de a bordo vecinas o una infraestructura en el lado de la carretera para evitar colisiones o para proporcionar al conductor una visión general mejorada de la situación. Para dificultar la creación de perfiles de movimiento de un vehículo, los mensajes de estado se envían para proteger la privacidad sólo con identificadores de radio temporales, que cambian de vez en cuando y que no conocen los operadores de sistema. La invención evalúa sólo los identificadores de radio temporales al menos de un mensaje de estado de las unidades de a bordo. Sólo después de que el uso de lugar se haya detectado - de forma anónima por los identificadores de radio temporales -, se insta a la unidad de a bordo a que declare su "verdadera" identidad, por ejemplo, la identidad de pago, de usuario o de aplicación. De este modo se asegura que realmente sólo se identifican las unidades de a bordo que han usado el lugar previamente establecido; unidades de a bordo de vehículos de terceros, que sólo pasan cerca del lugar o que cambian la dirección poco antes del uso de lugar real, etc. no se identifican, es decir, permanecen anónimas. De este modo se puede cumplir con requisitos elevados con respecto a la protección de

datos ("privacidad"), sin que sean necesarias instalaciones complicadas en el lado de la carretera, modificaciones OBU o dispositivos de anonimización separados como ordenadores proxy.

Una forma de realización especialmente preferida de la invención está caracterizada por que al menos dos mensajes de estado se reciben en una radiobaliza y se asignan entre sí mediante los identificadores de radio indicados en los mismos, y por que el uso de lugar del vehículo se detecta mediante una evaluación de los mensajes de estado asignados unos a otros mediante las posiciones indicadas en los mismos con respecto al lugar previamente establecido.

Mediante una asignación entre sí y una evaluación de al menos dos mensajes de estado se sigue durante un tiempo breve una unidad de a bordo que es suficiente para poder determinar con una seguridad elevada el uso de un determinado lugar. Para ello ya pueden ser suficientes dos o algunos pocos mensajes de estado que se pueden asignar a la misma unidad de a bordo para excluir errores de medición y poder detectar de manera segura un movimiento que se ha realizado. En el caso más sencillo, en el caso de un uso de lugar detectado de este modo se puede tratar de la superación de una frontera previamente establecida cuando el primer mensaje de estado indica una posición por delante de la frontera y el segundo mensaje de estado indica una posición por detrás de la frontera para detectar un uso de lugar.

De acuerdo con una forma de realización preferida adicional de la invención, la comprobación de autorización se realiza mediante una comprobación de un certificado de remitente criptográfico de la radiobaliza enviado junto con la petición de identificación por la radiobaliza. De este modo, la unidad de a bordo da a conocer su identidad sólo a solicitantes autorizados identificados, lo que mejora adicionalmente la protección de la privacidad.

Por el mismo motivo es especialmente favorable cuando el identificador de la unidad de a bordo se envíe mediante un canal encriptado a la radiobaliza. Para ello se puede establecer una comunicación encriptada directa (de punto a punto) entre la unidad de a bordo y la radiobaliza que realiza la petición. El canal de comunicación encriptado, por ejemplo,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la identificación de un vehículo (9) que usa un lugar previamente establecido (5 - 8), que comprende:

llevar una unidad de a bordo (10) en el vehículo (9) que emite por radio de forma repetida mensajes de estado (16) que indican respectivamente una posición actual (P¡) de la unidad de a bordo (10) y un identificador de radio (pID) que cambia respectivamente tras uno o varios mensajes de estado (16), recibir al menos un mensaje de estado (16) en una radiobaliza (3),

detectar un uso de lugar del vehículo (9) mediante una evaluación del al menos un mensaje de estado (16) mediante la(s) posición/posiciones (P¡) indicada(s) en el mismo con respecto al lugar previamente establecido (5 -

8),

enviar una petición de identificación (22) desde la radiobaliza (3) a la unidad de a bordo (10) dirigida por el identificador de radio (pID) a partir del al menos un mensaje de estado (16),

recibir y comprobar la autorización (24) de la petición de identificación (22) en la unidad de a bordo (10) y, si la petición (22) está autorizada,

enviar (25) a la radiobaliza (3) un identificador unívoco (ulD) de la unidad de a bordo (10), que permanece idéntico con varios cambios de identificador de radio.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos dos mensajes de estado (16) se reciben en una radiobaliza (3) y se asignan entre sí mediante los identificadores de radio (pID) indicados en los mismos, y

por que el uso de lugar del vehículo (9) se detecta mediante una evaluación de los mensajes de estado (16) asignados unos a otros mediante las posiciones (P¡) indicadas en los mismos con respecto al lugar previamente establecido (5 - 8).

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la comprobación de autorización (24) se realiza mediante una comprobación de un certificado de remitente criptográfico (23) de la radiobaliza (3) enviado por la radiobaliza (3) junto con la petición de identificación (22).

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el identificador (ulD) de la unidad de a bordo (10) se envía a través de un canal encriptado (26) a la radiobaliza (3).

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el identificador (ulD) recibido en la radiobaliza (3) se registra junto con un sello de tiempo (t) en una memoria (28) para protocolizar el uso de lugar.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el identificador (ulD) recibido en la radiobaliza (3) se compara con al menos un identificador autorizado almacenado previamente (ulDref) para autorizar el uso de lugar.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el identificador (ulD) recibido en la radiobaliza (3) se utiliza para buscar y cargar una cuenta de peaje asignada al identificador (ulD) para cobrar peaje por el uso de lugar.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que la radiobaliza (3) envía (27) tras la protocolización, la autorización o el cobro de peaje por el uso de lugar un identificador de baliza (bID) unívoco para la radiobaliza a la unidad de a bordo (10) que lo almacena y lo envía conjuntamente en caso de al menos un siguiente envío de su(s) mensaje(s) de estado (16) o envío de su identificador (ulD), y por que la radiobaliza (3) ignora un mensaje de estado (16) o un identificador (ulD) recibido por una unidad de a bordo (10) cuando el identificador de radio (bID) recibido conjuntamente para ello es idéntico a su propio identificador de baliza (bID).

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por que más de dos mensajes de estado (16) se reciben y se asignan unos a otros y a partir de las posiciones (P¡) indicadas en los mismos se calcula un trayecto de movimiento de la unidad de a bordo (10), que se compara con el lugar previamente establecido (5 - 8) para detectar el uso de lugar.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el identificador de radio (pID) se cambia en cada caso tras aproximadamente 5 a 1000, preferiblemente tras 20 a 100 mensajes de estado (16).

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el identificador de radio (pID) se cambia, como muy pronto, una vez transcurrido un periodo de tiempo previamente establecido.

12. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el identificador de radio

(pID) no se cambia mientras que la unidad de a bordo (10) se encuentre en la zona de cobertura de radio (4) de la misma radiobaliza (3).

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que cada mensaje de estado (16) indica también un vector de movimiento actual (M) de la unidad de a bordo (10), que se utiliza conjuntamente al detectar el uso de lugar.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que la posición (P¡) de la unidad de a bordo (10) se determina mediante navegación por satélite (11) y se mejora haciendo referencia a una posición de referencia (29) de la radiobaliza (3), determinada mediante navegación por satélite.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que la posición (P¡) de la unidad de a bordo (10) se determina mediante navegación por satélite (11) y se mejora haciendo referencia a al menos una posición (P¡) adicional determinada mediante navegación por satélite de una unidad de a bordo (10) vecina.

16. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque la zona de cobertura de radio (4) de la radiobaliza (3) contiene el lugar previamente establecido (5 - 8).

17. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que el lugar es un punto geográfico (5) y el uso de lugar es un descenso por debajo de una distancia máxima (am) con respecto al punto.

18. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que el lugar es al menos un segmento de carretera (8) y el uso de lugar es un tránsito del al menos un segmento de carretera (8).

19. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado por que el lugar es una frontera (7) y el uso de lugar es un paso de frontera, representándose los fronteras en un mapa digital de carreteras (1) con segmentos de carretera (8) vectorizados, que comprende:

determinar un punto de intersección (To) de la frontera (7) con un segmento de carretera (8) y una dirección de referencia (R0) en la orientación de este segmento de carretera (8),

proyectar continuamente vectores (v¡), que se determinan respectivamente entre una de las posiciones (P¡) a partir de dichos mensajes de estado y el punto de intersección (To), a la dirección de referencia (Ro) para obtener una secuencia de proyecciones (d¡, d¡+i; x1¡, x1¡+i), y

detectar el paso de frontera cuando, como consecuencia de proyecciones (d¡, d¡+i; x1¡, xV-i), se produce un cambio de dirección o de signo.

20. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado porque la proyección se realiza mediante la formación de productos internos vectoriales (d¡, d¡+i) de los vectores (v¡) con la dirección de referencia (Ro) y se detecta un paso de frontera en caso de un cambio de signo de los productos internos.

21. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 19, caracterizado por que la proyección se realiza mediante una transformación de los vectores (v1¡) en un sistema de coordenadas local (x1/y1) con la dirección de referencia (Ro) como eje x (x1) y se detecta un paso de frontera en caso de un cambio de signo de sus coordenadas x (x1¡, xVi).

22. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado por la etapa adicional de validar el paso de frontera cuando los importes de las dos proyecciones (d¡, d¡+i; x1¡, x1¡+i) situadas antes y después del cambio de dirección o de signo superan un mínimo previamente establecido (min).

23. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 19 a 21, caracterizado por la etapa adicional de validar el paso de frontera cuando las distancias normales (s¡, s¡+i; y1¡, yV-i) de las dos posiciones (P¡, P¡+i) situadas antes y después del cambio de dirección o de signo no superan un máximo previamente establecido (max-i, max2, max3) con respecto a la dirección de referencia (R0).

24. Radiobaliza (3) para la identificación de un vehículo (9) que usa un lugar previamente establecido (5 - 8) que lleva una unidad de a bordo (10) que emite por radio de forma repetida mensajes de estado (16) que indican respectivamente una posición actual (P¡) de la unidad de a bordo (10) y un identificador de radio (pID) que cambia respectivamente tras uno o varios mensajes de estado (16), caracterizada por que está configurada para recibir, con ayuda de un procesador (17) y un transceptor (18) conectado a éste, al menos un mensaje de estado (16), detectar un uso de lugar mediante una evaluación (20) del al menos un mensaje de estado (16) mediante la(s) posición/posiciones (P¡) indicada(s) en el mismo con respecto al lugar previamente establecido (5 - 8),

enviar una petición de identificación (22) a la unidad de a bordo (10) que se puede dirigir mediante los identificadores de radio (pID) a partir del al menos un mensaje de estado (16), y, a continuación,

recibir (25) un identificador unívoco (ulD) de la unidad de a bordo (10), que permanece idéntico con varios cambios de identificador de radio.

25. Radiobaliza de acuerdo con la reivindicación 24, caracterizada por que está configurada para recibir al menos dos mensajes de estado (16) y asignarlos entre sí mediante los identificadores de radio (pID) indicados en los mismos (19), y detectar el uso de lugar del vehículo (9) mediante una evaluación de los mensajes de estado (16)

asignados entre sí mediante las posiciones (P¡) indicadas en los mismos con respecto al lugar previamente establecido (5 - 8).

26. Radiobaliza de acuerdo con las reivindicaciones 24 o 25, caracterizada por que contiene un certificado de remitente criptográfico (23) y está configurada para enviar éste junto con la petición de identificación (22).

27. Unidad de a bordo, con un procesador (12), un receptor de navegación por satélite (11) para la determinación de posición y un transceptor (13) para la comunicación de radio, estando la unidad de a bordo (10) configurada para emitir por radio con ayuda del transceptor (13) de forma repetida mensajes de estado (16), que contienen respectivamente una posición (P¡) determinada por el receptor de navegación por satélite (11) y un identificador de

radio (pID) de la unidad de a bordo (10) que cambia respectivamente tras varios mensajes de estado (16), caracterizada por que está configurada además para recibir de una radiobaliza (3) una petición de identificación (22) dirigida a su identificador de radio (pID) actual y que contiene un certificado de remitente criptográfico (23), para validar (24) el certificado de remitente (23) y, si es válido, enviar (25) a la radiobaliza (3) un identificador univoco (ulD) de la unidad de a bordo (10), que permanece idéntico con varios cambios de identificador de radio.

28. Unidad de a bordo de acuerdo con la reivindicación 27, caracterizada porque sus mensajes de estado (16) son mensajes CAM de acuerdo con la norma ITS-G5 o mensajes BSM de acuerdo con la norma WAVE.