MXPA06014914A - Sistema surtidor de combustible. - Google Patents

Abstract

Un sistema de comunicacion de estacion surtidora de combustible en donde se implementan tres subsistemas inalambricos. Una barra colectora inalambrica conecta el control de punto de venta con las unidades surtidoras asociadas con las surtidoras de combustible. Las unidades surtidoras son transpondedores que tambien se comunican con transceptores de boquilla y con las etiquetas activas de vehiculo. Los transceptores de boquilla tambien se comunican con la etiqueta pasiva del vehiculo. La etiqueta activa del vehiculo del subscriptor y la etiqueta pasiva del vehiculo fijadas al vehiculo deben concordar, de modo que si se encuentra una desigualdad entre las dos etiquetas, es un indicador de robo.

Description

SISTEMA SURTIDOR DE COMBUSTIBLE CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La presente invención está en el campo de surtir combustible en el punto de venta. La invención también es acerca de un método para efectuar el pago en el punto de venta. La invención proporciona un medio para proporcionar información relacionada con el consumo de combustible en vehículos en la estructura de una flotilla.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En una estación surtidora de combustible denominada de aquí en adelante como punto de venta (POS), el combustible se surte a vehículos viajeros que pasan por ahí. Además del combustible, se pueden ofrecer a la venta otros productos o artículos de comercio en estos POS. Algunos de estos artículos están estrictamente asociados con el monitoreo, mientras que otros no lo están. En los POS, un área de servicio típicamente alberga las unidades surtidoras, un controlador POS se ubica en un cuarto oculto. Otras tiendas o puestos están típicamente presentes cerca del controlador POS o del área de servicio. En estaciones surtidoras de combustible típicas existentes, las unidades surtidoras se conectan mediante cables de conducción al POS, tal como se describe en la Figura 1 a la cual se hace ahora referencia. Las unidades 30, 32, 34 y 36 surtidoras se conectan mediante cables 38, 40, 42 y 44 respectivos al controlador POS 46. El POS acepta dinero, equivalentes de dinero (por ejemplo vouchers), dinero electrónico u operaciones de tarjeta de crédito. El controlador POS 46 se conecta a las compañías 48 de crédito, tal como un banco o la compañía de combustible para confirmar la operación.

Breve Descripción de los Dibujos La Figura 1 es una descripción esquemática de la conexión entre las unidades surtidoras y la caja en un punto de venta de combustible; A-Unidad Surtidora; B-Controlador POS; C.E.F- Unidad Surtidora; D-Compañías de Crédito; la Figura 2A es una descripción esquemática de un primer subsistema de comunicación de la invención representado como una barra colectora; A,D-Surtidor; B-pos; C-Otros Dispositivos; E-Red Global; la Figura 2B es una descripción esquemática de un primer subsistema de comunicación de la invención representado como un LAN; A-Unidades Surtidoras; B-WLAN; C-POS; D-Red Global; E-Otros dispositivos; la Figura 2C es una descripción esquemática de todo el sistema de comunicación de la invención; A.D-DT; B-Controlador POS; C-Otros Dispositivos; E-Red Global; F-NTR; G-AVTAG; H- PVTAG; la Figura 3 es una descripción esquemática de los esquemas de activación cíclicos realizados por la etiqueta activa del vehículo; A-Tiempo; la Figura 4A es una descripción esquemática de un vehículo parado cerca de un surtidor de combustible que emplea tres puntos finales del sistema de comunicación del POS de la invención; la Figura 4B es una descripción esquemática de un transpondedor de la Boquilla comunicándose con la etiqueta pasiva de un vehículo en una configuración de comunicaciones de la invención; la Figura 5A es una descripción esquemática de una parte del sistema de comunicación de la invención mostrando una primera y segunda interacción de subsistema; la Figura 5B es una descripción esquemática de una parte del sistema de comunicación de la invención mostrando una segunda y tercera interacción de subsistema. A-DT; B-Controlador POS; la Figura 6 es un diagrama que describe la admisión de las tarjetas de pago; A-POS Permite Acceso a Vehículo; B-Lectura de Tarjeta Magnética de Subscriptor; C-¿La Tarjeta es Tarjeta FDC?; D-Proceder a Pago Regular; E-Verificar Condiciones FDC; F-Enviar Instrucción al Controlador POS; G-Enviar Señal a Bomba.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, varios sistemas de comunicaciones interrelacionados se implementan juntos. Generalmente, estos sistemas de comunicación se emplean como un mecanismo novedoso de control de transferencia de fondos y surtidor de combustible. Se pretende que el sistema de la presente invención substituya eficientemente la red POS existente empleando la tecnología existente, al igual que para proporcionar otros beneficios, los cuales serán descritos más adelante.

Esquema general de las redes de comunicaciones del punto de venta (POS) En una modalidad preferida de la invención, en el POS que incorpora el sistema de la invención, se integran tres redes de comunicaciones inalámbricas, como se explica esquemáticamente con referencia a las Figuras 2A - 2C. En la Figura 2A se describe el primer subsistema como una barra 70 colectora inalámbrica que se conecta con varios tipos de dispositivos. Las unidades 72 surtidoras de combustible, el controlador 74 POS, la red 76 global, son algunos tipos de dispositivos conectados a la barra 70 colectora inalámbrica. En la Figura 2B, se describe el mismo sistema como una LAN (WLAN) 82 inalámbrica al cual se enlazan las unidades 72 surtidoras, el controlador 74 POS y la red 76 global, y otros dispositivos 78. Un surtidor de combustible en el POS esta directamente asociado con por lo menos un transceptor, denominado de aquí en adelante como unidad surtidora (DU). La DU se comunica con dos tipos de transpondedores. Un transpondedor activo, o una etiqueta activa de vehículo (AVTAG), y con un transceptor de boquilla (NTR) que también es una etiqueta activa. Todo el conjunto de nodos de interconexión se describe esquemáticamente en la Figura 2C. DU 96 usa la WLAN 70 para comunicarse con la DU 98 al igual que con el controlador 74 POS. La DU 96 se comunica con otros dos nodos, uno asociado con un vehículo, AVTAG 100, y el otro asociado con la boquilla surtidora, de aquí en adelante denominada el transceptor de boquilla NTR 102. El NTR 104 también se comunica con otro transpondedor, típicamente una etiqueta pasiva, asociada con un vehículo, de aquí en adelante denominada como la PVTAG (etiqueta pasiva de vehículo). Funcionalmente, la AVTAG pulsa en tiempo como se describe en la Figura 3, a la cual se hace ahora referencia, enviando señales 120 a intervalos 122. Típicamente, cada señal 120 dura un período de tiempo muy corto con respecto al intervalo 122. Un ejemplo típico es 10 mili-segundos (ms) en comparación con un intervalo de 2 segundos. La razón por la corta duración de la transmisión de señal es la necesidad de la conservación de energía de la AVTAG. La AVTAG es típicamente un objeto pequeño tal que puede fijarse al llavero de las llaves del vehículo, pero también moverse independientemente por razones que se explicarán más adelante. La señal es interceptada por la DU cuando la AVTAG alcanza un cierto rango desde el área de servicio en el POS. De este modo, el POS automáticamente es informado del vehículo de un subscriptor cuando el vehículo viaja a una distancia efectiva desde un surtidor de combustible que aloja una DU. Si el vehículo se pasea en la distancia efectiva por más del período de tiempo predefinido, la AVTAG se registra en la red POS. Explicado haciendo referencia a la Figura 3, el registro se hace efectivo cuando la DU del POS cuenta por lo menos n (número predeterminado) pulsos. De esta manera, un vehículo de subscriptor pasajero, que no dura la cantidad de tiempo substancial en el POS, no es registrado en el sistema. Típicamente, un subscriptor de la compañía surtidora de combustible (FDC) es admitido en los servicios POS después de que la suscripción ha sido validada por el controlador POS usando la base de datos de la compañía. Después de la aceptación, el subscriptor puede proceder a recargar combustible. Para explicar el siguiente proceso, se hace referencia una vez más a la Figura 2C. La AVTAG 100 se ha comunicado a través de la DU 96, la cual esta típicamente asociada con el surtidor de combustible específico. Sin embargo, si el subscriptor desea detenerse en un surtidor diferente, o las comunicaciones con la DU 96 se bloquea, una comunicación puede continuar con otra DU, tal como la DU 98. Las DU mismas se intercomunican a través de la WLAN 70. El controlador 70 POS puede tener, en algunas modalidades de la invención, acceso a la base de datos de los subscriptores a la que se hace referencia para las necesidades del subscriptor y se comunica además con el subscriptor como se describirá más adelante. Una vez que la solicitud de admisión del suscriptor ha sido validada, la boquilla levantada por la persona que requiere el combustible, que puede ser el subscriptor mismo, activa un NTR 102 tal como activando un interruptor incunable. La localización preferida del NTR es en la boquilla de reabastecimiento, la cual típicamente implica que el NTR tiene que tener.un suministro de energía eléctrica independiente. El NTR es un consumidor de energía, requerida para energizar sus componentes activos que se comunican con dos nodos de comunicación inalámbricos. Un nodo de este tipo es por lo menos una de las DU del POS y otro tipo es una PVTAG en el vehículo. Típicamente, la PVTAG es un transpondedor pasivo, tal como una etiqueta RFID (identificación de radio frecuencia), activada por el NTR que también lee la información almacenada en la PVTAG. La activación por medio de un interruptor incunable es una medida para limitar el desperdicio de energía por el NTR. Un ejemplo para una etiqueta pasiva RF adecuada es la línea HITAG de lectores y transpondedores, trabajando en una frecuencia de 125 KHz, fabricada por Philips Semiconductors (Eindhoven, Holanda). La inclusión de la PVTAG en el circuito de autorización de venta de combustible al subscriptor es una medida de prevención de robo. Los dos transpondedores, la AVTAG y la PVTAG del subscriptor se registran como una concordancia por la compañía operativa de modo que a medida que la DU lee las señales de identidad de los dos transpondedores, el controlador POS realiza un procedimiento de verificación, el cual compara el par de señales del subscriptor en la base de datos accesada por el controlador POS. Este procedimiento de verificación asegura que si una AVTAG es robada o de otro modo es adquirida ilegalmente, no será posible el surtido de combustible sin la presencia de la PVTAG concordante. Por otra parte, el NTR puede interrogar continuamente a la PVTAG para evitar la adquisición de combustible fraudulenta después de que se ha autorizado un relleno y la bomba ha comenzado a operar. Opcionalmente, sensor-transceptores adicionales están presentes en el vehículo, tal como un transceptor odómetro. En las Figuras 4A-4B a las cuales se hace ahora referencia, se muestra esquemáticamente la parte del sistema de reabastecimiento en comunicación con los nodos asociados con el vehículo 150. En la Figura 4A, se muestre el surtidor 152. Asociada con el surtidor 152 se encuentra una DU 154 que se comunica con la boquilla de la manguera 156 surtidora de combustible. Un detalle ampliado de la boquilla y el orificio de entrada de combustible se describe esquemáticamente en la Figura 4B. La boquilla 160 porta el NTR 162 que se comunica con la PVTAG 164 pasiva fijada al vehículo. El NTR 164 puede ser unitario o no, pero típicamente, la PVTAG está ubicada cerca del orificio de entrada de combustible de modo que la antena NTR que se comunica con la PVTAG está substancialmente sondeando en forma de estrella hacia delante, mientras que la comunicación del NTR con su DU asociada no tiene un ángulo de visión fijo en el espacio. Por otra parte, el NTR en algunas modalidades esta en comunicación con las DU de otros surtidores en las mismas POS. En algunas modalidades, un solo vehículo puede tener más de un orificio de entrada de abastecimiento, en cuyo caso el subscriptor requerirá un número respectivo de PVTAGs. Como se mencionó anteriormente, un sistema de comunicación POS se incorpora de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, tres subsistemas de comunicación: Un primer subsistema de comunicación lleva a cabo las tareas de comunicación de la DU, entre varias DUs y entre las DU y el controlador POS. Un segundo subsistema de comunicación, el cual se puede comunicar con el primer subsistema, maneja las tareas de comunicación de DU a boquilla y las tareas de comunicación de DU a AVTAG. Un tercer subsistema, que se puede comunicar con el segundo subsistema, incluye un lector de etiqueta pasiva para leer las etiquetas pasivas de los vehículos, generalmente conocido como sistema RFID (identificación RF). En una modalidad preferida de la invención, el primer subsistema de comunicación es una LAN inalámbrica (WLAN), de modo que varios puntos finales asociados en el POS pueden comunicarse por medio de este. La topología de la conexión del sistema de comunicación de la invención se describe esquemáticamente en las Figuras 5A-B, a las cuales se hace ahora referencia. En la Figura 5A, el controlador 180 POS se conecta por medio del subsistema WLAN a las DU 182. A manera de ejemplo solamente, se escogen tres DU, pero el número puede variar. Todas las DU están conectadas entre sí por medio de la misma WLAN. En un segundo subsistema de comunicación, un vehículo 184 se comunica con una DU (cualquiera de ellas) y cualquiera de las DU se comunica con el NTR 186. En la Figura 5B, se muestra una parte del sistema de comunicación, en donde el NTR 186, asociado con una boquilla, emplea un tercer subsistema de comunicación, el cual es la conexión RFID con el vehículo 184.

Otras características de los subsistemas de comunicación Cada subsistema del sistema de comunicación de la invención deberá proporcionar servicio en vista de los siguientes parámetros: rango (distancia) entre los puntos finales, requerimientos de conservación de energía, número de puntos finales, velocidades de transmisión y requerimiento de seguridad.

El primer subsistema debe conectarse entre todas las DU, típicamente todas las DU y el controlador POS, y entre un número máximo estimado de vehículos. Además, este subsistema permite la conexión del punto final adicional en el POS, tales como tiendas y servicios, y conexiones a redes globales y/o con otros puntos finales de comunicación externa. Tecnologías adecuadas son por ejemplo, la WLAN que cumple con el estándar IEEE 802.11 (redes inalámbricas) o 802.16 (redes de área metropolitana inalámbrica). El primer subsistema de comunicación debe tomar el control de toda la infraestructura POS alámbrica existente de modo que las funcionalidades de las comunicaciones alámbricas entre los surtidores y el controlador POS se mantengan sin restricciones. Por otra parte, la toma de control por parte de la WLAN de una POS después de su mejoramiento de una infraestructura de control alámbrica al sistema de la invención, implica dejar intactas las funciones ya existentes, es decir, el control sobre la función de los surtidores de combustible, su interacción con el controlador POS y las operaciones de pago. El segundo subsistema de comunicación no toma el control de las instalaciones de comunicación existentes en una POS funcional. Las funciones de este sistema están relacionadas con comunicar las DU con las AVTAG, y comunicar las DU con los transpondedores de boquilla. Un estándar de comunicaciones adecuado para este subsistema es una LR-WPAN (red de área personal inalámbrica de baja velocidad) tal como 802.15.4, lo cual es considerablemente menos demandante con respecto al consumo de energía y la velocidad de datos que los estándares de la WLAN. Ya que la DU típicamente participa tanto en el primer como en el segundo subsistemas de comunicaciones, deben emplear un puerto de salida apropiado para mantener la interacción entre los dos subsistemas. Como se mencionó anteriormente, se emplea un transpondedor adicional en algunas modalidades de la invención, el cual se conecta con el odómetro del vehículo de modo que la información relacionada con las distancias que el vehículo a viajado es pasada al controlador POS, en el momento del reabastecimiento. La información derivada de las relaciones entre la lectura del odómetro y el consumo de combustible es potencialmente valiosa. Por ejemplo, un director de flotilla de vehículos puede vigilar en tiempo real el consumo de combustible para con esta información detectar el robo potencial. El tercer subsistema de comunicación esta relacionado con un componente pasivo que contiene información fijada al vehículo, típicamente una etiqueta RFID. La información almacenada en la etiqueta esta relacionada con la identidad del vehículo pero posiblemente con un número considerable de otras cuestiones, tales como tipo de combustible, llenado máximo permitible y fecha de terminación de contrato. De preferencia, para evitar el robo de identidad, la etiqueta se destruye al tener un mal manejo de la misma. El NTR asociado a la boquilla es un lector RFID, pero también emplea un transceptor para comunicarse con las DU. El NTR emplea un puerto de salida para facilitar el transporte de datos entre el primer y segundo subsistema de comunicación.

Esquemas de conservación de energía La AVTAG y el NTR constituyen puntos finales de red de comunicaciones. La AVTAG es un transceptor pequeño transportado por el subscriptor en persona y puede ser transferido de un vehículo a otro, si el subscriptor así lo desea. Para permitir el reabastecimiento, las etiquetas RFID en cada uno de los vehículos del subscriptor deben de preregistrarse como concordantes de la AVTAG por el operador. La AVTAG puede ser utilizada por el subscriptor sin la asociación de un vehículo, por ejemplo, en caso de que el subscriptor use una POS para comprar artículos y servicios distintos al combustible. Para asegurar un tiempo razonable entre el cambio o recarga de la batería, la AVTAG deberá emplear métodos de procesamiento y transmisión apropiados. El NTR es otro punto final de red de comunicación, el cual es auto abastecido con respecto a la energía eléctrica, y los diferentes aspectos de su función deberán de tomar en cuenta esta limitación.

Operaciones financieras en el POS En una POS de combustible típica en operación hoy en día, el uso de tarjetas de crédito o débito se ve facilitado además del pago en efectivo. Un lector de tarjeta magnética en el surtidor o en asociación con el surtidor lee la tarjeta del cliente y se le indica a la bomba que debe surtir combustible a medida que el controlador POS envía el permiso en respuesta a la solicitud de llenado. En caso de una operación a crédito, el controlador POS usa una confirmación por medio del proveedor de crédito, ya sea un banco o la compañía de combustible para confirmar la operación. En otro aspecto de la presente invención, un banco no se ve implicado en línea en la operación de crédito. En su lugar, un subscriptor al FDC que usa una tarjeta de pago FDC, después de haber sido admitido a la red de comunicaciones, mientras que envía una solicitud de operación de crédito del surtidor, está siendo interceptado por el sistema del operador de la FDC (de la cual se instala una interfaz en el punto final del controlador POS). La confirmación es dada por la instalación de libramiento del operador de los FDC, que envía señales al controlador POS para facilitar el reabastecimiento de combustible. Estos aspectos del pago se explicarán más claramente haciendo referencia a la Figura 6. En la etapa 200, el controlador POS permite el acceso a la AVTAG del vehículo después de haber verificado la AVTAG y la concordancia entre la AVTAG y la PVTAG. En la etapa 202, el subscriptor alimenta los datos de una tarjeta magnética dentro del lector de tarjeta magnética asociado con el surtidor. En el controlador POS, una interfaz de la FDC revisa los datos de la tarjeta magnética en la etapa 204. Si es una tarjeta FDC, la FDC verifica los datos de la tarjeta, en la etapa 206, y si se cumplen los términos, envía instrucciones al controlador POS para proceder como es usual en la etapa 208, en cuyo caso la bomba recibe la señal en la etapa 110. En este transcurso, la FDC realiza el libramiento sin la intervención del banco, ya que el controlador POS se comporta como si fuera una operación regular, empleando al proveedor de tarjetas de crédito tal como un banco. Si en la etapa 204 la tarjeta no es identificada como una tarjeta FDC, el controlador POS procede a una operación regular en la etapa 212, y si el proveedor de crédito, tal como un banco expide un permiso en el caso de una operación a crédito, la bomba recibe la señal en la etapa 210. En otro aspecto de la invención, se proporciona una medida de seguridad adicional para confirmar la admisión de una tarjeta magnética usada para el pago en el POS. Por consiguiente, se aplica un procedimiento criptográfico de clave pública asimétrica de la siguiente manera. El número de identificación asociado con la tarjeta magnética, una vez leída por el lector magnético de tarjeta, se envía al controlador POS, por otro lado, un mensaje encriptado de la AVTAG es enviado al controlador POS. Este mensaje encriptado es encriptado por la clave privada. El número obtenido de la tarjeta es la clave pública complementaria, la cual puede desencriptar el mensaje enviado por la AVTAG. La desencriptación puede realizarse por el controlador POS o por la instalación libradora.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES 1. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica para manejar el surtido y las operaciones de pago, comprende: « un primer subsistema de comunicación que conecta las unidades surtidoras (DU) entre sí mismas y por lo menos una DU con el controlador POS; • un segundo subsistema de comunicación para comunicar las DU con por lo menos una etiqueta activa de vehículo (AVTAG) y para comunicar las DU con por lo menos un transpondedor de boquilla (NTRs), y en donde el segundo subsistema se puede comunicar con el primer subsistema; • un tercer subsistema de comunicación para activar una etiqueta pasiva de vehículo (PVTAG) y recolectar datos de la misma, y en donde el tercer subsistema se puede comunicar con el segundo subsistema.
2. 2. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, y caracterizado porque la PVTAG es una eti'queta RFID y en donde el NTR comprende un lector RFID.
3. 3. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, y caracterizado porque el primer sistema de comunicación es una LAN inalámbrica.
4. 4. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, y caracterizado porque el segundo subsistema de comunicación es menos demandante con respecto al consumo de energía en comparación con la LAN inalámbrica.
5. 5. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica de conformidad con la reivindicación 4, y caracterizado porque el segundo subsistema de comunicación cumple con la red de área personal inalámbrica de baja velocidad.
6. 6. Un punto de venta (POS) que surte combustible a vehículos, que emplea un sistema de comunicación inalámbrica de conformidad con la reivindicación 1, y caracterizado porque el transceptor del odómetro envía información de viaje a través del sistema de comunicación inalámbrica.
7. 7. Un método para manejar una operación de surtido de combustible, caracterizado porque se permite el reabastecimiento de combustible de la compañía surtidora de combustible (FDC) al subscriptor, que comprende: • acercarse al POS; • registrarse en la red de comunicación del POS; • admitir al vehículo del subscriptor a sus servicios después de verificar la concordancia entre dos datos de identificación de subscriptor asociados almacenados; • FDC confirma el estado de crédito del subscriptor, pasando la confirmación al controlador POS, y • el controlador POS envía la señal a la bomba.
8. 8. Un método para manejar una operación de surtido de combustible de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el controlador POS reporta las solicitudes de crédito a un banco o a una FDC.
9. 9. Un método para admitir a un subscriptor a los servicios de un punto de venta (POS), caracterizado porque el controlador POS valida la solicitud de admisión mediante una etiqueta activa de vehículo (AVTAG) que se registra en la red de comunicaciones inalámbricas del POS.
10. 10. Un método para manejar unas operaciones de surtido de combustible de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque se usa un procedimiento de desencriptación de clave doble para confirmar la admisión de una tarjeta de crédito, y en donde la clave pública de la desencriptación se deriva de la tarjeta.