Sistema y método de cobro u observancia del uso de carreteras,

basado en mecanismos estándar de red celular, que comprende al menos:una primera función del vehículo con sus respectivos medios (1) en la forma de una unidad en un vehículo, incluyendo medios de teléfono móvil estándar que son llamados desde el sistema de cobro del uso de carreteras;una segunda función de captura de identidad con sus respectivos medios (2), configurada para reproducir un mecanismo celular estándar para el diálogo con teléfonos móviles dentro de su alcance; yuna tercera función de validación de abonado con su respectivos medios (3), que verifica las identidades capturadas frente a las de los abonados al servicio de cobro del uso de carreteras, y en caso de coincidencia genera un disparador para los sistemas del servicio de cobro del uso de carreteras (4)

Sistema y método de cobro u observancia del uso de carreteras, basado en mecanismos estándar de red celular.

El objetivo de la presente invención es un sistema y un método con propósitos de monitorización, o para determinar cargos tales como peajes o costes por carretera en ciertas áreas, a través de una identificación válida del vehículo y de su posición. La invención aquí presentada está basada en mecanismos celulares estándar, compatibles con redes y microteléfonos de acceso por radio estándar (por ejemplo GSM, UMTS).

Antecedentes de la invención

Por razones de monitorización, o para determinar cargos tales como peajes o costes de carretera para el uso de calles específicas o de ciertas áreas, han de determinarse la posición y la identidad de los vehículos. Para esto se ha propuesto diferentes soluciones. El modelo básico, en el que el conductor tiene que proporcionar información manualmente en relación con la posición del vehículo, es trabajoso y costoso, y por lo tanto se ha buscado nuevos modelos. Otro enfoque propuesto es el uso de sistemas de comunicación basados en microondas, aludidos como comunicaciones especializadas de corto alcance (DSRC, Dedicated Short Range Communication). La principal desventaja es que estos necesitan componentes DSRC propietarios, lo que conlleva problemas de costes, compatibilidad y mantenimiento. También ha habido intentos de utilizar dispositivos o terminales móviles de la red celular en un sistema, para localizar y cobrar a los vehículos.

La aplicación de patente europea EP 1 879 151 describe un método para detectar la localización de un vehículo en un área, donde el vehículo tiene al menos una unidad de abonado asignada, y se proporciona al menos una unidad de observancia para enviar señales hacia, y/o recibir señales desde, la unidad de abordo. El método está caracterizado porque el canal de comunicación, para comunicaciones entre la al menos una unidad de abordo y al menos una unidad de observancia, y/o las características del área cubierta por la unidad de refuerzo, se ajustan de acuerdo con las condiciones dentro del área a ser cubierta, y/o con la naturaleza de la unidad de observancia. La invención también se refiere a una OBU y a una unidad de observancia para el objetivo descrito.

La aplicación de patente europea EP 1 879 150 describe un método para transmitir información dentro de un sistema de observancia en un sistema de monitorización o de cobro por carretera, en el que se proporciona al menos un dispositivo móvil y al menos una unidad de observancia. El método está caracterizado porque el dispositivo móvil, tras la recepción de una señal disparadora procedente de la unidad de observancia, inicia una transmisión de información a través de un canal de transmisión de enlace ascendente, hasta la unidad de observancia. Además, la invención se refiere a una unidad de observancia y un dispositivo móvil, para un sistema de observancia de un sistema de monitorización o de cobro por carretera.

La aplicación de patente europea EP 0 750 828 describe un proceso para localizar estaciones móviles en una red de radio móvil celular. Además a las funciones de localización dentro de la red de radio, las estaciones móviles evalúan señales procedentes de transmisores, cada uno de los cuales forma una celda disparadora delimitada localmente (celda de emisión subyacente).

Sin embargo, los documentos mencionados arriba tienen ciertos problemas de compatibilidad debido a que no pueden trabajar con todos los microteléfonos móviles existentes en el mercado, ni con todas las estaciones base o equipamiento equivalente situado localmente en el peaje. La presente invención está basada en mecanismos celulares estándar ya desplegados, y por lo tanto es compatible con todos los microteléfonos móviles y con el comportamiento estándar de las redes ya existentes de acceso por radio (por ejemplo MSC, RNC, BTS o Nodo B existentes). Además, ninguno de los documentos utiliza el diálogo de actualización de localización con captura IMSI para el propósito de la invención.

Descripción de la invención

Para evitar los inconvenientes explicados previamente, se presenta el sistema objeto de la presente invención, para el cobro u observancia del uso de carreteras basado en mecanismos estándar de red celular. El mencionado sistema comprende al menos:

un medio de primera función o "función del vehículo", en la forma de una unidad en un vehículo, que puede ser una OBU (On-board unit, unidad de abordo) dedicada con un teléfono móvil incorporado, o bien un teléfono móvil real portado por el usuario, que es llamado por el servicio de cobro del uso de carreteras;

un medio de segunda función o "función de captura de identidad", que ha de incluir siempre una unidad local en el lugar de actuación (por ejemplo peaje, entrada, frontera o área de congestión) para transmisiones de radio, y además puede tener parte de su funcionalidad localizada remotamente en la red. Esta función utiliza mecanismos celulares estándar (similares a los de las BTS y BSC/RNC existentes). Difunde información del sistema con un cierto LAC (Location Area Code, código de área de localización), forzando a los teléfonos móviles de la misma red dentro de su área de alcance, a enviar un mensaje de actualización de localización. A continuación captura la identidad (por ejemplo, IMSI) de tales teléfonos, y envía de vuelta un mensaje de rechazo de actualización de localización, para evitar perturbar adicionalmente los teléfonos (durante cierto período elegido por el operador, o hasta que estos son desactivados). El patrón de radiación del sistema de antenas puede modificarse para adaptarse al área de cobertura conveniente para el caso de uso concreto;

un medio de tercera función o de "función de validación de abonado", bien localizado en el lugar de actuación o bien remoto, que verifica las identidades capturadas, contra las de los abonados del servicio de cobro del uso de carreteras, y en caso de coincidencia genera un disparador para los sistemas de servicio de cobro del uso de carreteras.

La invención puede desplegarse para un solo operador, siendo así válida solo para los teléfonos móviles a los que da servicio su red celular, o para varios operadores móviles. En este caso, algunas partes tales como el sistema de antena podrían compartirse por parte de los diferentes operadores.

El principal beneficio es la plena compatibilidad con mecanismos celulares estándar, que conduce a un mayor alcance del servicio en el mercado, a un menor coste de las unidades de usuario/vehículo (teléfonos móviles estándar) y a un menor coste de las unidades de peaje (adaptación de nodos de red de acceso estándar).

En un segundo aspecto de la presente invención, el método de cobro u observancia por el uso de carreteras basado en mecanismos estándar de red celular, comprende al menos las siguientes instrucciones:

una primera función del vehículo, en la forma de una unidad en el vehículo;

una segunda función de captura de identidad, que reproduce un mecanismo celular estándar para dialogar con teléfonos móviles dentro de su alcance, difundiendo información de sistema específica como si fuera una BTS (base station, estación base), y fuerza un mensaje de actualización de localización por parte de todos los teléfonos móviles dentro de su alcance, pertenecientes a su red celular; y captura la identidad de tales teléfonos, tal como la IMSI, y rechaza los intentos de actualización de localización; y

una tercera función de validación de abonado, que verifica las identidades capturadas frente a las de los abonados del servicio de cobro del uso de carreteras, y en caso de coincidencia genera un disparador para los sistemas del servicio de cobro del uso de carreteras; donde:

en primer lugar, es activada la función del vehículo y esta escanea el espectro radioeléctrico de acuerdo con procedimientos de la red celular estándar, y es activada la función de captura de identidad y difunde información de radio de acuerdo con procedimientos de red celular estándar, con un LAC específico diferente respecto del que tienen las células circundantes de la red celular;

en segundo lugar, cuando la función del vehículo entra en el área de cobertura de la función de captura de identidad, detecta las transmisiones de esta última, y a continuación inicia un diálogo de actualización de localización celular estándar; después, la función de captura...

1. Método para habilitar el cobro u observancia del uso de carreteras, basado en mecanismos estándar de red celular, que comprende al menos las siguientes funciones:

una primera función del vehículo, en la forma de una unidad en un vehículo que comprende un teléfono móvil;

una segunda función de captura de identidad, que reproduce un mecanismo celular estándar para el diálogo con teléfonos móviles dentro de su alcance, difundiendo información específica de radio como una BTS (estación base) y forzando un mensaje de actualización de localización por parte de todos los teléfonos móviles dentro de su alcance, que pertenecen a su red celular; y capturando la identidad de tales teléfonos, tal como la IMSI, y rechazando los intentos de actualización de localización; y

una tercera función de validación de abonado, que chequea las identidades capturadas contra las identidades de los abonados al servicio de cobro del uso de carreteras, y en caso de coincidencia genera una señal disparadora para actuar con los sistemas externos asociados con el servicio de cobro del uso de carreteras a dicho abonado;

caracterizado por que

en primer lugar, la función del vehículo es activada y escanea el espectro radioeléctrico de acuerdo con procedimientos de red celular estándar, y la función de captura de identidad es activada y difunde información de radio de acuerdo con procedimientos de red celular estándar, con un LAC específico diferente respecto del LAC de las celdas circundantes de la red celular;

en segundo lugar, cuando la función del vehículo entra en el área de cobertura de la función de captura de identidad, detecta las transmisiones de esta última y a continuación inicia un diálogo de actualización de localización celular estándar; después, la función de captura de identidad gestiona tal diálogo entre ambas funciones, con los resultados finales de rechazar la actualización de localización y obtener la IMSI de la función del vehículo;

en tercer lugar, la función de captura de identidad envía tal identidad a la función de validación de abonado, que consulta bases de datos internas o externas y, si los resultados son positivos, genera una señal disparadora para actuar con los sistemas externos asociados con el servicio de cobro u observancia del uso de carreteras a dicho abonado.

2. Método acorde con la reivindicación 1, en el que la segunda función transmite y recibe en el espectro autorizado de un operador de red móvil, difundiendo información del sistema en la interfaz de radio hacia los teléfonos móviles utilizando los procedimientos y canales estándar para tal propósito; como parte de su identidad global de célula, esta unidad difunde un código de área de localización (LAC) que es diferente de cualquier otro LAC de las celdas reales de la red móvil en el entorno, debido a que el operador registra códigos de área de localización especiales, para servicios especiales tales como el servicio de cobro del uso de carreteras.

3. Método acorde con las reivindicaciones 1 y 2, en el que la tercera función de validación de abonado administra las entradas recibidas desde múltiples funciones de "captura de identidad", actuando sobre éstas como un concentrador o agregador.

4. Sistema para habilitar el cobro u observancia del uso de carreteras, basado en mecanismos estándar de red celular

caracterizado por que comprende al menos:

un medio de primera función del vehículo, en la forma de una unidad en un vehículo, que incluye medios de teléfono móvil estándar, llamados por el sistema de cobro del uso de carreteras;

un medio de segunda función de captura de identidad, configurado para reproducir un mecanismo celular estándar para el diálogo con teléfonos móviles dentro de su alcance, difundiendo información de radio de acuerdo con procedimientos de red celular estándar, como una estación base (BTS) con un LAC específico diferente respecto del LAC de las celdas circundantes de la red celular y configurado también para forzar un mensaje de actualización de localización por parte de todos los teléfonos móviles dentro de su alcance, que pertenecen a su red celular; y también configurado para capturar la identidad de tales teléfonos, tal como la IMSI, y rechazar los intentos de actualización de localización; y

un tercer medio de función de validación de abonado, que chequea las identidades capturadas contra las identidades de los abonados al servicio de cobro del uso de carreteras, y en caso de coincidencia genera una señal disparadora para actuar con los sistemas externos asociados con el servicio de cobro del uso de carreteras a dicho abonado.

5. Sistema acorde con la reivindicación 4, en el que los medios de teléfono móvil de los medios de primera función del vehículo, están incorporados en el vehículo.

6. Sistema acorde con la reivindicación 4, en el que los medios de teléfono móvil de la primera unidad, son un teléfono móvil real portado por el usuario.

7. Sistema acorde con la reivindicación 4, en el que el tercer medio configurado para verificar las identidades capturadas, está localizado en el lugar de actuación o bien es remoto.

8. Sistema acorde con la reivindicación 4, en el que los abonados al servicio de cobro del uso de carreteras están incluidos en una base de datos utilizada también por la función de cobro.

9. Sistema acorde con la reivindicación 8, en el que la base de datos consulta recursos externos para traducir la IMSI a MSISDN o a otra identidad.

10. Sistema acorde con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 9, en el que el área de cobertura de la unidad local puede configurarse en función de dos aspectos: primero, la potencia de transmisión, que determina el alcance; y segundo, las características del sistema de antenas, que determinan la forma de la cobertura, donde ambos aspectos pueden ser modificados de forma estática o dinámica, para conformar un área concreta que sea conveniente para el escenario de cobro del uso de carreteras.