Método y sistema de cobro sin contacto, por el uso de una vía, para vehículos de alta ocupación.

Método y sistema de cobro sin contacto, por el uso de una vía,

para vehículos de alta ocupación.

Cada ocupante de un vehículo circulando por la vía posee un dispositivo de computación con capacidad de telecomunicación, identificable individualmente, y el método propone una interacción sin contacto con los dispositivos de computación desde una estación de cobro, proporcionando un importe a pagar función del número de ocupantes del vehículo, realizando la determinación del número de ocupantes por adquisición y recuento de un número total de firmas digitales parciales realizadas los ocupantes mediante una aplicación informática albergada en su dispositivo de computación que implementa un esquema de firma digital basado en la identidad, con umbral dinámico garantizando el anonimato de los ocupantes. El sistema comprende los dispositivos de computación con una aplicación informática instalada, una estación de cobro con medios para interactuar con los dispositivos y una autoridad certificadora.

Método y sistema de cobro sin contacto, por el uso de una vía, para vehículos de alta ocupación

Sector de la técnica La presente invención hace referencia, en un primer aspecto, a un método de cobro sin contacto, por el uso de una vía, en particular una vía de peaje tal como una autopista, por la que circulan vehículos de alta ocupación.

La invención tiene como objetivo facilitar el cobro en una estación de peaje sin contacto de manera segura y personalizada, adaptando la cantidad a pagar al número de ocupantes o pasajeros del vehículo, al mismo tiempo que se garantiza la privacidad de éstos.

La invención propone dos variantes del método para el cobro sin contacto de un peaje (por el uso de una vía) , una primera para el caso en el que se calcula la cuota del peaje independientemente de los puntos de entrada en la autopista (sin tiquete) y otro para el caso en el que los vehículos reciben un tiquete a la entrada de la autopista y se les cobra de acuerdo al número de kilómetros recorridos (con tiquete) .

La invención concierne as1m1smo, en un segundo aspecto, a un sistema para implementación del método de cobro sin contacto citado.

Antecedentes de la invención La preocupación por las emisiones de dióxido de carbono está motivando nuevos esquemas de cobro de peaje con el objetivo de ofrecer tarifas más bajas para vehículos que transporten más ocupantes (vehículos de alta ocupación o VAO) .

Algunas invenciones anteriores divulgan sistemas y/o métodos de pago de peajes que tratan de cumplir con las normas establecidas para el uso de carriles destinados a vehículos compartidos.

La US 2001/0137773 Al, 'Devices, Systems and methods for identifying and/or billing an individual in a vehicle' de Potts et al., propone una solución en la que cada uno de los ocupantes posee un dispositivo móvil que transmite un identificador único a algún dispositivo del vehículo que, por medio de una antena, determina según su proximidad quién es el conductor y se comunica con la cabina de peaje.

En US 2010/0106567 Al, 'System and method for electronic toll collection based on vehicle load' de McNew et al., el vehículo posee una tarjeta electrónica que transmite un identificador y el número de ocupantes en el vehículos. Dicho número es obtenido mediante el uso de distintos métodos, y la estación de peaje comprobará, posteriormente, la veracidad de los datos recibidos.

La patente US 7, 091, 880 B2, 'Licensed driver detection for high occupancy toll lane qualification' de Sorensen et al., sugiere que cada vehículo posea un lector de licencias de conducir. Una vez leída la licencia, los datos resultantes se cifran y se transmiten a la entidad responsable del peaje. US 7, 408, 480 B2, 'Dual mode electronic toll collection transponder' de Sun Yee Woo et al., propone un sistema en el que, mediante un transmisor instalado en el vehículo, datos como el número de placa, las emisiones de vehículos, etc. se transmiten de modo cifrado a un sistema externo que cargará el importe al vehículo.

S La US 4, 303, 904 A 'Universally applicable, in-motion and automatic toll paying system using microwaves' de Chasek et al., propone el uso de un transmisor-receptor interno en el vehículo que trasmite la información necesaria para calcular el importe. JP 2000/172892 'A vehicle charge calculating system' propone el uso de dispositivos externos para determinar las emisiones del vehículo y calcular el importe a pagar.

LA US2010161392 (Al) propone, en un ejemplo de realización (ver párrafo [0028]) , contar el número de ocupantes de un vehículo mediante la detección, por parte de un lector RFID implementado, por ejemplo, en un dispositivo de uno de los ocupante unas etiquetas RFID de dispositivos o elementos llevados por el resto de ocupantes.

10 Todas las invenciones anteriores sólo describen métodos automatizados de gestión de un sistema de peaje en un carril de transporte colectivo con diferentes dispositivos para detectar personas o las emisiones de carbono que genera el vehículo mediante el uso de dispositivos adicionales en los propios vehículos.

15 En la US20040049424Al se propone un método y un sistema para promocionar el viaje compartido (ridesharing) que describe (ver párrafo [56]) determinar el número de quot;participantes que viajan juntosquot; localizando los teléfonos móviles llevados por los mismos, y realizar un cobro en función del número de ocupantes.

20 En la presente invención se utilizan igualmente unos dispositivos de computación autónomos con capacidades de telecomunicación, tales como un teléfono móvil inteligente (por ejemplo, un teléfono móvil de última generación o smartphone) por cada ocupante del vehículo, pero como característica relevante se garantiza la privacidad y el anonimato de los ocupantes, durante su recuento.

Exposición de la invención

25 30 35 La presente invención aporta para alcanzar el objetivo explicado, en un primer aspecto, un método de cobro sin contacto, por el uso de una vía, concebido para gestionar vehículos de alta ocupación, en el cual como premisa se establece que cada uno de los ocupantes de un vehículo que implementa el método de cobro ha de poseer un dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, identificable mediante un identificador individual Id, o dirección de red, tal como un teléfono móvil inteligente comprendiendo el método determinar el número de ocupantes de un vehículo utilizando información acerca de dichos dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación, mediante una interacción sin contacto con los mismos desde un centro de control de la vía o estación de cobro, para proporcionar un importe del pago por el uso de la vía, en función del número de ocupantes del vehículo. Dicha interacción sin contacto utiliza una tecnología de telecomunicación conocida, escogida entre Bluetooth, Wifi, RFID, o cualquier otra, que soporten los dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación de los ocupantes del vehículo.

dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, aplicación que implementa un esquema de firma digital basado en la identidad, con umbral dinámico, que garantiza el anonimato de dichos ocupantes del vehículo y la seguridad de la interacción centro de control (o estación de cobro/peaje) -ocupantes.

Para la implementación del método se ha previsto asimismo que cada ocupante del vehículo adquiera previamente o contemporáneamente al viaje (pero antes de realizar el pago) una cantidad a modo de crédito que le proporciona un código de pago y el pago se realiza en dicho centro de control, sin contacto, por parte de uno o más de los ocupantes, desde su dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, conservando el anonimato.

Por otro lado la citada interacción sin contacto centro de control-ocupantes comprende la participación de una autoridad certificadora que proporciona a cada uno de los ocupantes del vehículo un conjunto de claves públicas y claves privadas para realizar las citadas firmas digitales parciales.

En un segundo aspecto la invención propone un sistema de cobro, sin contacto, por el uso de una vía, para vehículos de alta ocupación, que integra los siguientes elementos:

-una estación para cobro de una tasa variable por el uso de la vía, con medios de telecomunicación;

-un dispositivo de computación autónomo, para cada uno de los ocupantes, con capacidad de telecomunicación (por ejemplo un teléfono móvil inteligente) , con un identificador individual Id o dirección de red;

-al menos una aplicación instalable en los dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación, para implementar el método de cobro sin contacto mediante dichos dispositivos de computación autónomos;

-una autoridad certificadora que proporciona un conjunto de claves públicas y claves privadas para realizar unas firmas digitales parciales utilizando dichos dispositivos de computación autónomos; y

-medios establecidos en un centro de control o de cobro, tal como dicha estación de cobro/peaje, para interacción bidireccional sin contacto de dicho centro de control para cobro por uso de la vía, con dichos dispositivos... [Seguir leyendo]

S 10 15 1. Método de cobro sin contacto, por el uso de una vía, para vehículos de alta ocupación, en donde cada uno de los ocupantes de un vehículo que implementa el método de cobro posee un dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, identificable mediante un identificador individual Id o dirección de red, comprendiendo el método determinar el número de ocupantes de un vehículo utilizando información acerca de dichos dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación, mediante una interacción sin contacto con los mismos desde un centro de control de la vía o estación de cobro, para proporcionar un importe del pago por el uso de la vía, en función del número de ocupantes del vehículo, caracterizado porque dicha determinación del número de ocupantes se lleva a cabo por la adquisición y recuento de un número total de firmas digitales parciales realizadas por cada ocupante mediante una aplicación informática albergada en su respectivo dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, en donde dicha aplicación informática implementa un esquema de firma digital basado en la identidad, con umbral dinámico, que garantiza el anonimato de dichos ocupantes del vehículo y la seguridad de la interacción centro de control-ocupantes.

20 2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada ocupante del vehículo adquiere una cantidad a modo de crédito que le proporciona un código de pago y el pago se realiza en dicho centro de control, sin contacto, por parte de uno o más de los ocupantes, desde su dispositivo de computación autónomo con capacidad de telecomunicación, conservando el anonimato.

25 3. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha interacción sin contacto centro de control-ocupantes comprende la participación de una autoridad certificadora que proporciona a cada uno de los ocupantes del vehículo un conjunto de claves públicas y claves privadas para realizar las citadas firmas digitales parciales.

30 4. Método, según la reivindicación 1, en donde dicha vía de pago es una vía de peaje de tarificación variable en función del número de ocupantes de cada vehículo que cruza el peaje, y en el cual intervienen al menos los siguientes agentes:

una estación para cobro de un peaje con medios de telecomunicación;

un dispositivo de computación autónomo, para cada uno de los ocupantes, con capacidad de S

telecomunicación, con un identificador individual Id o dirección de red; una autoridad certificadora que proporciona un conjunto de claves públicas y claves privadas para realizar dichas firmas digitales parciales; y al menos una aplicación informática instalable en los dispositivos de computación autónomos para implementar el método mediante dichos dispositivos de computación autónomos,

caracterizado por comprender las siguientes etapas:

a) autenticación ante una autoridad certificadora de cada uno de los n ocupantes del vehículo a partir de dicho identificador individual que asocia a la identidad del ocupante del vehículo un único número Id, de misma longitud;

b) generación para cada ocupante de un conjunto de L claves públicas y las correspondientes claves privadas por parte de dicha autoridad certificadora, en donde para i=l hasta L el par i-ésimo de claves es solamente función del valor del i-ésimo dígito (o del i-ésimo grupo de dígitos) menos significativo de Id;

e) transferencia de dichas claves privadas generadas a su respectivo ocupante; d) adquisición por cada ocupante de una cantidad a modo de crédito que proporciona un código de pago;

e) uno de los ocupantes del vehículo Um (maestro) adopta un papel principal y cada uno de los ocupantes del vehículo establece un dígito/posición o grupo de dígitos/posiciones de cada uno de sus identificadores personales Id, que sea distinto para cada uno de dichos ocupantes, sea esta posición/grupo la j-ésima;

f) la estación de peaje proporciona para cada vehículo próximo a la estación de peaje un identificador de transacción Ts con una marca de tiempo;

g) cada uno de los ocupantes del vehículo realiza una firma parcial con umbral n (siendo n el número de ocupantes del vehículo) con su clave privada j-ésima del mensaje formado por Ts concatenado con las claves públicas j-ésimas de todos los ocupantes y se envían dichas firmas parciales;

h) adquisición o recepción por dicha estación de peaje de una firma final en nombre del grupo, a partir de las citadas firmas parciales;

i) verificación por parte de dicha estación de peaje de dicha firma final de grupo, cual firma solo será válida si han participado en ella n ocupantes, con lo que permite determinar de forma segura y anónima el número n de ocupantes del vehículo, y

j) aplicación por parte de la estación de peaje de un importe prestablecido conforme a unos baremos tarifarios según el número de ocupantes, y petición de dicha cantidad a los ocupantes del vehículo para habilitar un pago.

5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho envío de las firmas parciales de la etapa g) se realiza por parte de cada uno de los ocupantes a un ocupante Um, el cual combina las firmas parciales y obtiene una firma final de grupo, representativa de los n ocupantes, que es enviada a la estación de peaje.

6. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicho envío de las firmas parciales de la etapa g) se realiza por parte de cada ocupante del vehículo a la estación de cobro de un peaje, en donde se combinan las firmas parciales y se obtiene una firma final de grupo, representativa de los ocupantes.

7. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque el pago es asumido por uno o más ocupantes del vehículo que se dividen el importe a pagar que es transferido de forma segura a partir de uno de los dispositivos de computación autónomos, en particular del de dicho U m.

8. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha adquisición de una cantidad a modo de crédito de la etapa d) es realizada de manera anónima.

9. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha adquisición de una cantidad a modo de crédito de la etapa d) es realizada a través de una tarjeta de crédito.

10. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque la citada transferencia de dichas claves privadas de la etapa e) se realiza por parte de una oficina bajo un esquema presencial o por conexión remota con la misma e identificación segura por parte de un ocupante o potencial ocupante del vehículo.

11. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha etapa f) se realiza contemporáneamente ante una petición de pago o detección de un vehículo por parte de la estación de peaje.

12. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha etapa e) se realiza en cualquier momento de formación o consolidación de la agrupación de ocupantes del vehículo, en un momento dado.

S 13. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque para implementar dicha etapa f) la estación de peaje detecta los identificadores Id de dichos dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación de los ocupantes del vehículo, reconoce el número de dispositivos que viajan en el vehículo y les envía un identificador de transacción Ts con marca de tiempo.

'

14. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque la estación de peaje realiza previamente a dicha etapa f) un envío de solicitud de pago al ocupante Um.

15. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque en el caso de pago utilizando tiquetes, una marca de tiempo Msg y un localizador de referencia de un peaje de entrada, son enviados por una estación de peaje de entrada a los ocupantes del vehículo y cada ocupante de los que va a colaborar en

el pago envía dicha Msg concatenada con un código de pago y cifrado con la clave pública del peaje al

ocupante Um.

16. Método según la reivindicación 15, caracterizado porque el ocupante Um o la estación de peaje concatena todos los mensajes cifrados recibidos de los ocupantes del vehículo que van a pagar junto con las claves públicas j-ésimas de los ocupantes, sea quot;Centr y '' el mensaje resultante de dicha

concatenación, y la estación de peaje devuelve como tiquete el mensaje quot;Centr y '' recibido de los

ocupantes firmado con la clave privada del peaje y el ocupante Um almacena Centr y y el tiquete en su dispositivo de computación autónomo.

2.

17. Método según la reivindicación 16, caracterizado porque en la salida del peaje, en la etapa g) dicho ocupante Um envía además quot;Centr y quot; y el tiquete.

18. Método según la reivindicación 17, caracterizado porque en el momento de realizar el pago deben coincidir los ocupantes que se ofrecieron a pagar en la entrada con los que pagan en la salida, evitando cambios fraudulentos de tiquetes.

19. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha etapa a) de autenticación de los n

ocupantes del vehículo mediante su identificador Id, respectivo, solo es necesario realizarla una vez, por

parte de cada uno de los ocupantes del vehículo.

S 20. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha

interacción sin contacto utiliza una tecnología de telecomunicación conocida escogida entre Bluetooth,

Wifi, RFID que soportan los dispositivos de computación autónomos con capacidad de telecomunicación

de los ocupantes del vehículo.

10 21. Sistema de cobro, sin contacto, por el uso de una vía, para vehículos de alta ocupación, que integra

los siguientes elementos:

una estación para cobro de una tasa variable por el uso de la vía, con medios de

telecomunicación;

un dispositivo de computación autónomo, para cada uno de los ocupantes, con capacidad de

15 telecomunicación, con un identificador individual Id o dirección de red;

al menos una aplicación informática instalable en los dispositivos de computación autónomos

con capacidad de telecomunicación, para implementar el método mediante dichos dispositivos de

computación autónomos,

una autoridad certificadora que proporciona un conjunto de claves públicas y claves privadas

20 para realizar dichas firmas digitales parciales; y

medios establecidos en un centro de control o centro de cobro para interacción bidireccional sin

contacto de dicha estación para cobro por uso de la vía, con dichos dispositivos autónomos con

capacidad de telecomunicación,

estando previstos dichos elementos, que operan en combinación, para implementar el método de

25 cobro sin contacto según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20.