CN1153176C - 使用一种可再充电媒体的无触点付款方法和设备 - Google Patents

Abstract

在使用无触点微电路卡的运输系统中，当在某卡中所显示的存款已用完时，用户就被迫交出该卡。该卡中的数值被再充电，然后它们将再次被销售。该卡被收回并再充电将降低每次旅行的购票费用。

Description

使用一种可再充电媒体的无触点付款方法和设备

技术领域

本发明是一种使用可再充电媒体的无触点付款方法和设备。该媒体通常是一种可通过无线电链路、无物理接触地易于读和写的微电路卡(“智能卡(芯片卡)”)，但该发明可适用于所有的不经接触就能读、写的可重写媒体。一些使用无线电链路能够读、写的智能卡通过接触(磁的，光的或电的接触)也能读、写，因此，也能够通过接触读出器进行读、写，即要求该卡片插入到一种机器中的读出器。

本发明的方法更具体地是打算用于旅行票证领域。它被描述与该领域有关，但也可用于其他领域，特别是自动分配领域。

背景技术

旅行票证通常是一种单一使用媒体，例如载有磁条的纸票，因为与运(车、船)费相比它们的成本较低。当一次预定的旅行或预定的多次旅行完成时，或者当有效的限定日期到达时，用户将扔掉他的运输(车、船)票证。这些媒体在一种读出器中通过接触被读出。

使用接触读出器的付款方法的缺点是用户通过量低，因为每个用户要花一些时间停在门(入口)前，从口袋或手提包中取出票证，将它插入机器中后再把它收回。这就需要并行的门以便增加用户的通过量。

近几年来，公共运输购票系统已从使用传统购票发展到使用无触点智能卡。但是，这些无触点卡(是带有磁条的纸票价值的几百倍)限制它们用于月(季)票或可再充电票(用户能在用纸币，硬币或信用卡接收付款的自动机中进行再充电的票证)，从而在每次旅行票证的价值和运费之间保持接近一个百分比不变。因此，传统票证继续用于所有用户或至少用于购买适用于仅仅一次旅行有效票的用户，(“单程旅行票”)。

无触点智能卡当前在试验的基础上已在法国(巴黎和马塞)以及在实际经营中(在汉城，香港和华盛顿等城市)被用做公共运输票。该系统通常叫做远程购票系统。为了执行一个微电路卡的所有传统功能，诸如写，读，文电鉴别等，该卡可以在短距离(大约10厘米)与装有天线的耦合器进行通信。它通常也从天线接收它的操作所需要的功率，这类远程通信当前按照ISO标准14443正处在标准化的过程中。除此之外还有一些混合卡，它们通过不接触进行操作，用于运输进出口事务处理，以及通过接触进行操作，用于使用标准接触装置的人格化事务处理或再充电事务处理。

比起常规纸质票证或磁条票证来远程购票系统具有以下若干优点：

-无需将该票证插入一个槽并从相同的槽或引出槽收回该票证，从而通过消除人的作用与反作用时间减少全部的事务处理时间，并且，电子事务处理时间与磁条事务处理时间(从500毫秒到1000毫秒)相比是很短的(大约从100毫秒到200毫秒)，这两个特征在控制点增加通过量，从而导致控制点数目减少；

-用户将票证留在手中(或手提包里)，从而在付款时间消除票证丢失或被盗窃的危机。

-与磁条票证相比，更多的数据可以贮存在存储卡中，因此，操作员可以增加如何使用该运输网络的知识；

-一个远程购票读出器与一个磁条读出器相比在价值方面要少(大约5倍)；

-该读出器需要较少的维护，因为没有机械运动部件；

-破坏范围受限制；

-制定运价的可能性被扩大；

-开拓其它应用(电子钱包)；

另一方面，无触点票证的价值比磁条票证的价值高的多(至少1000倍)，并且，实际上与一次单程旅行运费或可以支付用于一张这类票证的费用的基础服务的费用是不相容的。使用这类媒体支付单程旅行费用然后将它报废是行不通的。

因此，无触点智能卡被限制用于月(季)票和可再充电票。在该运输领域，临时用户大约相当于所有旅客的20％，大约占税收的40％(因为单程旅行票从被减少的运费中得不到好处)，便宜的媒体将继续用于单程旅行票，例如带有磁条的纸票。这将大大地减少远程购票的利益，因为两个系统并存需要增加安装和维修费用，并限制了通行量。

在传统购票领域中，两个系统并存的问题一方面是通过将塑料材料磁条卡用于所有类型票证的标准格式而被解决的(特别是在亚洲)，另一方面取代用于部分塑料制成的月(季)票和可再充电票证以及取代纸或卡片制作的单程旅行票证。生产每张塑料卡片的成本比纸或卡片的票证要高，但比起智能卡片的成本却低得多。成本问题是通过减少每次旅行费用的再循环来解决的。一张插入读出器的磁条卡在不再有价值时就被该读出器夹住。在检查它们的物理特性之后，通过将它们磁性地重写使其值被再装入，然后再次销售。用这种方法就能使用几百次，从而减少每次旅行的费用，因此，避免需要两个系统并存。

运输公司不难收回(恢复)该磁条卡，因为所有用户在所有情况下必须将他们的磁条卡插入某个终端，该终端在该卡上读出磁条，有可能把数据写在卡上，然后，如果该卡显示足够的存款用于一次旅行，则打开一个门或栅栏。在一个地铁网中的集中再循环的情况下一张磁条卡的使用周期如下：

1-乘客从一个自动分配器或售票处买票(单程旅行票，可再充电(恢复)票或时限票等。)

2-该票被插入控制乘客物理入口和出口的终端的读出器。

3-在出口处，如果在处理之后，该票仍有一些价值(足够用于一次或多次旅行的存款或一些货币)，或者，如果有效日期没有到达，它将被返回给用户。

4-如果在处理之后，该票显示没有价值(适用于所有单程旅行票)，则它会被出口终端夹住。

5-在集中再循环情况下，被收回的票将被送到分类中心。它们将被检查，看看是否能够再使用。能再使用的票按种类被分类。

6-已分类的票返回到售票处或自动分配器，当它们被发行时，通过磁性写入适当的价值。

以上说明稍微简单了些。可再充电(有价值)的票可以进行不同的处理。用户可以为自己在用纸币，硬币，或信用卡接受付款的自动机上使可再充电票进行再充电。在这种情况下，它们既不会被门夹住，也不会通过该门循环。其他的变形同样是可能的。当前的趋势是和每个站一样进行集中循环。这些票在每个门被分类，从而限制这些票的循环而使这些门复杂化。

总之，一方面在该技术中众所周知的是：使用低成本媒体的付款方法在读出器中通过接触来读出，但存在着用户低通过量的问题；而另一方面使用无触点媒体的付款方法可获得用户的快速通过量，但在媒体的成本方面又产生问题，从而导致它们的使用被限制在某些票证，这样，两种购票系统必须并存。

发明内容

本发明的目的是打算促进无触点媒体的使用以便用于低价值付款。

本发明是一种使用可再充电(可恢复价值的)媒体的无触点付款方法，它包括：

-在无触点读出器的附近提供此种媒体，以及

-如果在该媒体中所显示的存款至少等于应付的价值，则在该媒体中将相应于所要求服务的价值记入借方(用户)，

该方法还在于

-检验该媒体所显示的存款是否小于固定总额，若小于，就要求用户交出他们所使用的媒体，以及

-在用户交出该媒体后只提供一种服务。

本发明提供一种使用可再充电的媒体的无触点的付款设备，包括：

一台无触点的读出器，以及

用于若在该媒体中所显示的存款至少等于某种请求服务的价格就将该价格记入该媒体中的装置，

该无触点的付款设备的特征在于，当该媒体中所显示的存款小于固定总额时，就要求用户交出该媒体，它包括：

用于验证在该媒体中所显示的存款是否小于固定总额的装置，

用于若在该媒体中所显示的存款小于固定总额就要求用户交出其所持有的上述媒体的装置，

用于收集已交出的媒体的装置，

用于只在用户交出该媒体后才提供上述服务的装置。

因此，用户被迫交出该媒体，这样，该媒体就能再循环。例如，在运输公司购票的情况下，该方法在于无接触地读出该媒体，然后，如果该媒体仍含有足够的存款用于至少还有一次旅行，则在旅行的开始和/或结束就打开一个门容许用户通过。相反，如果存款被这次旅行所用完，这次旅行已付款，或旅行刚好结束，用户被要求将该媒体插入机器中，该机器将夹住媒体并开门。例如，通过打开与以交出该媒体为条件的控制区有联系的入口或出口门用户被迫交出该媒体。如果用户不交出该媒体，则他们就不能进入或离开该条件区。

通过将该媒体插入类似于与标准门有联系的标准终端的机器中，则该媒体可以交出(放弃)。因此，该媒体大部分时间无接触地被使用，从而使用户的高通过量成为可能，而且，在它被必须交出时特别地被用做一种标准接触媒体。这时，用户必须从口袋或手提包中取出该卡并把它插入终端以便将它交出。那么，该过程要比平常更花时间，但是，总的来说，该方法能提供用户高通过量，因为无触点读出意味着大部分用户能快速地通过该门。

临时旅行者的再循环单程旅行票，以及也许是可再充电票，将减少它们的成本，因此将使无触点媒体的用途被推广。

再循环单程旅行票借助于再使用次数将每次处理中取回的媒体成本分开。例如，价值为大约10个法国法郎并使用500次的媒体每次处理的费用为2生丁(1/100法郎)，类似于Edmonson格式的磁条纸票。

如果需要这么做的话，该付款系统最好是物理地强迫用户交回该媒体。因此，本发明的方法尤其是准备用于装有旋转门栅栏以便物理地控制乘客运动的门的系统。但是它也能应用于包括不具有物理出入口控制的合法化装置的付款系统。在这种情况下，本发明的方法仅仅是使用信号来告诉用户拒绝出入((通过显示一种信息和激励音响告警设备)。

在阅读以下说明和研究附图之后本发明将被更好地理解。通过本发明的说明性的和非限定的实例的方法，这些附图被唯一地给出。这些图示出。

附图说明

-图1：一个被用来在运输领域执行本发明的方法的一个终端和一个微电路媒体的例子，

-图2：一个显示本发明的方法的连续步骤的流程图，

-图3：图1终端的一种更详细的表示法。

具体实施方式

这个例子对应于一种使用模式，在该模式中该终端控制进入某一控制区的入口。图1表示：

一台终端1，它包括一个在对电磁辐射是透明的盖的下面装有天线2的无触点读出器，以及

一种具有智能卡3形式的无触点媒体安装有一个经由天线5与外界通信的微电路4和一个任选的具有电接触的连接界面6。

终端1以箱子形式放在被三脚绕杆9封锁的通道旁边。该终端1进一步包括：

一个用于给用户通知信息的显示器7和一个扬声器8，以及

一个实质上包括一个收集槽10的收集设备，在显示器7和扬声器8要求时用户将智能卡滑入或投入该槽中。

智能卡3包括：

标准设备，未示出，用于提取它所要求的电源，以便根据通过它的天线5所接收的电磁信号进行操作。

标准设备，未示出，用于经由天线5发送和接收数据，

一个用于处理数据的逻辑电路11(例如一个微处理器和一种有关联的程序)，尤其是用于实现付款操作和使与终端1交换的数据安全可靠，以及

一个包含事务处理数据的非易失性存贮器13。

存款被存储在存贮器13的部分14中。一些存款单位通过电路11用电子学的方法被取消以表示它们的存款数值已用完。存贮器13的第二部分15包含一个标识符，例如用户的社会保密号码。

图2是本发明的方法的一个例子的流程图。当带有智能卡3的用户接近终端1时，无触点智能卡读出器将检查微电路4的存在。这种检测对应于图2的步骤17。当卡3被接收天线2所发送的信号激励时，它将把数据传输到终端1的读出器。

在步骤18中，终端1中的读出器将读出包含在卡3的存贮器13中的数据。然后，该读出器进行一种试验以确定该卡是否有效(步骤19)。该试验验证卡3是否符合用于终端1的预期目的：

-卡3也许不符合使用终端1的运输公司。在这种情况下，

该卡被拒绝但并不被卡住。那时，屏幕7上的信息和声音信号或信息被扬声器8所复制以指示该卡没有授权出入(步骤20)。

-如果该卡有效，终端1的读出器将修改存储在存贮器13的部分14中的存款(步骤22)。这就使电路11进行写数据。在写数据之后，该卡也许对以后的旅行无效。通过将剩余的存款与预期的总额相比较，终端1的读出器将检验该卡对另一次旅行是否有效(步骤23)：

--如果该卡对另外的旅行或另外的使用仍然有效，则读出器将授权通道(入口/出口)(步骤24)。读出器命令开启一个封住栅栏9旋转的门闩。在屏幕7上显示信息25，以指示使用该服务消费已被入帐，并要求用户通过该栅栏。该显示器可以用绿灯的光线或任何其他的可视的和/或可听的和/或机械信号来替代。在当前情况下，剩余的一切是为使用户通过该栅栏。

--如果该卡对另外的旅行无效，那么，用户将被要求把该卡插入槽10以便将其交还给运输公司(信息27，步骤28)。这是因为，在该例中，终端1控制通往控制区的入口，并且在进行旅行之前用户被要求交还该卡。在交还时，给用户发放运输票证26，以证实在该次旅行期间他的状况的合法特性。然后被扬声器8所复制的屏幕7中的信息和/或声音信息指示该卡必须通过将其插入槽10而被放弃(步骤28)。同时，终端1准备夹住该卡。再此期间，栅栏仍被封闭。一种试验将验证该卡是否被交还(步骤29)：

--如果已交还，被扬声器8所复制的屏幕7中的信息30和/或一种可听的信息将要求用户取走票26后通过栅栏9。然后该栅栏9被开启(步骤24)。

---如果没有交还，栅栏9将不开启。在预定的时间结束时，终端1将回复到步骤1以便检查其他用户的卡片。

在用户的另一模式中，终端1将控制着控制区的出口。在这种情况下，在该次旅行结束时，用户被要求交出他们的卡，但在交换中不需要发行票证26。

图3是更详细地表示终端1的结构的一种方式。它的主要部件包括一台打印机36，一台与天线2和微处理器32连接的无触点读出器31。为防止无用物体进入槽10，该槽装有一扇出入门33。微处理器32只有在下面的情况下才打开门33，即它从读出器31接收信息，该信息指示它们的存款刚被用完而因此将被交出的卡3的存在。在所有其他情况下，门33保持关闭。

为了执行步骤29的试验，槽10在更远的下游装有另一个门34并且也被微处理器32所控制。门34夹住在槽10中的卡3或任何其他的存放与其上的物体。在夹住期间，该物体的特性被检验。为此目的，检测器面对着槽10，稍微在门34的上面。该检测器可能是一种很简单的设备，例如，是光或红外检测器。它也可能是像天线2并与读出器31耦合以读出被存放的卡的存贮器13的相同类型的天线。

-如果卡3的存在在槽10中被检测，则处理器32授权给用户通道(入口和出口)，命令打开门34并命令打印机36输送出一张票26。所有这些操作彼此都是定时和同步的，这样使得它们能有效地被用户觉察。

-只要卡3在槽10中没有被检测，则微处理器32使门34处于关闭状态并且不使栅栏9开启。如果外来物体被插入，它将仍然留在槽10中，那么门33继续打开直到用户取出该外来物体，以便将卡放在槽10中。

被微处理器32控制的路由设备37可以有选择地将卡片分成两种类别。为了校正不同物体的插入，该路由设备也可以将卡片与放进槽10中的不同物体分开。为此目的，终端1的容器包括两个盛卡器38和39。卡片可以松散地存储在这些盛卡器中或被成堆地排列着以便于它们再使用。

实际上在门33上面的入口槽被成形为容易插入该卡。因为它的制导功能不太精确，开口可以比磁条读出器的入口槽宽一些，以便容易快速插入该卡。

两个门33和34最好是这样地被开启，使得门34的开口通过检测器35继续第二个试验以便验证在授权再打开门33之前所插入的卡不再出现。这将通过所谓“钓鱼”方法防止卡片的移动。

对单程旅行(单用卡)有效的卡片不需要再充电并且不用重写它们的存贮器就能被再循环。其它的票证通过将一个新的数值再写入微电路4被再充电。通常需要一种密钥以便使微电路4再充电。关于该密钥的安全预防措施比较简单，因为该数值只有通过拥有终端1的公司雇员才能被再充电。

再循环模式最好采用一套特殊的操作条件。在这种情况下，只有单用卡被循环，然后用于自动的分配，所收集的卡片堆积在盛卡器中，无需对它们的值再充电。当它们被销售时再充电。对于手工分配给装备有一台用于将它们的值再充电的读出器的各站售票处，这些卡片堆积在箱中无需将它们的值再充电。当它们被销售时它们的值才被再充电。在通过外部再销售人员进行分配时，他们没有设备对卡片的值进行再充电，这些票证具有通过属于该运输公司的特殊的安全装备单位再充电的值。

不像磁条卡那样，该卡片可以以任何方式堆积在周围，从而简化了在该终端中的机构。

Claims (16)

1.一种使用可再充电媒体的无触点的付款方法，包括：

在无触点读出器附近提供该媒体，以及

如果在该媒体中所显示的存款至少等于被请求服务的费

用，则将该费用记入该媒体中，

其特征在于，本方法还包括：

验证该媒体所显示的存款是否小于固定的总额，若小于，

就要求用户交出其正在使用的上述媒体，以及

只有在用户交出该媒体后才提供上述被请求的服务。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用一种光和/或声音和/或机械信号要求用户交出该媒体。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，打开第一个门以便要求用户交出该媒体。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于，它进一步包括：

验证用户交出的每一个物体是可再充电的媒体，以及

只有当该物体是一个可再充电的媒体时，才提供上述服务。

5.根据权利要求4的方法，其特征在于，为了验证用户所交出的每个物体是可再充电的媒体，它包括：

将所交出的物体收集在第一个门下面的收集槽中，

借助于第二个门将该物体保留在该槽中，

验证该槽中的物体是一个可再充电的媒体，然后

如果所交出的物体是一个可再充电的媒体，就打开第二个门。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于，它进一步包括，根据媒体的特性对收集到容器的不同盛卡器中的媒体进行分类。

7.根据权利要求1至6中任何一项的方法，其特征在于，它进一步包括，向每个交出他们可再充电的媒体的用户递送一张表明他们已交出他们的可再充电的媒体的票证。

8.根据权利要求1至6中的任何一项的方法，其特征在于，为了将上述被请求服务的费用记入用户一方，它将把数据写入装在该媒体的微电路的存储器中。

9.一种使用可再充电的媒体的无触点的付款设备，包括：

一台无触点的读出器，以及

用于若在该媒体中所显示的存款至少等于某种请求服务的价格就将该价格记入该媒体中的装置，

该无触点的付款设备的特征在于，它包括：

用于验证在该媒体中所显示的存款是否小于固定总额的装置，

用于若在该媒体中所显示的存款小于固定总额就要求用户交出其所持有的上述媒体的装置，

用于收集已交出的媒体的装置，

用于只在用户交出该媒体后才提供上述服务的装置。

10.根据权利要求9的设备，其特征在于，用于要求用户交出媒体的装置包括发光信号发射装置和/或声音信号发射装置和/或机械信号发射装置。

11.根据权利要求10的设备，其特征在于，用于要求用户交出媒体的装置包括第一个门和用于打开该门的装置。

12.根据权利要求11的设备，其特征在于，它进一步包括：

用于验证由用户交出的每个物体是一个可再充电的媒体的装置，以及

用于只有该物体是一个可再充电的媒体时才提供上述服务的装置。

13.根据权利要求12的设备，其特征在于，它进一步包括：

在第一个门下面的第二个门以及在两个门之间的槽，以及用于只有当验证的装置表明放在该槽中的物体是可再充电的媒体时才打开第二个门的装置。

14.根据权利要求13的设备，其特征在于，它进一步包括用于根据该媒体的特性将所收集的媒体分路到不同的盛卡器的装置。

15.根据权利要求9至14中的任何一项的设备，其特征在于，它进一步包括用于把一张票递送给已交出可再充电的媒体的用户的装置，该票表示用户已交出其可再充电的媒体。

16.根据权利要求9至14中任何一项的设备，其特征在于，为了将被请求服务的费用记入用户一方，它包括用于将数据写入装在该媒体的微电路的存储器中的装置。

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