NO310003B1 - Elektronisk avgiftsbetaling med midlertidig identifikasjon og bevart anonymitet - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører elektronisk avgiftsbetaling. En avgift er en omkostning for adgang til en fa-silitet. Hva angår kjøretøyer må det betales avgifter for adgang til f.eks. veier, tunneler og broer. Hva angår enkeltpersoner kan inngangspenger til underholdning så som sportsbegivenheter eller takstene for massetransittfasili-teter regnes som avgifter.

Et problem med innsamling av avgiftsgebyr er at det tar tid, og kjøretøy og enkeltpersoner blir oppholdt ved å passere gjennom avgiftsposter eller telleapparater. Det er blitt fremlagt forslag for den elektroniske betaling av avgifter hvorved fikserte sensorer fjerninteraksjonerer med innretninger som bæres av passerende kjøretøyer eller enkeltpersoner, og f.eks. et forhåndsbetalt bevis eller kort i innretningen blir kansellert eller delvis kansellert som betaling.

Fasilitetsspesifikke forhåndsbetalte kort (f.eks. et tele-fonkort) har den viktige fordel at de er anonyme, men er lite fleksibel ved bruk. Transaksjoner som involverer disse, er usikre og er ikke selv pengeoverføringstransaksjo-ner. En hensikt med oppfinnelsen er å gjøre avgiftsbetaling lettere ved elektroniske kontanter.

Elektroniske kontanter blir holdt i elektroniske lommebøker (purses) . En elektronisk lommebok er en anordning brukt i et pengeoverføringssystem for kontantløse transaksjoner. Penger blir overført elektronisk fra en lommebok til en annen eller fra bank- eller detalj terminaler. Overføring kan forekomme ved direkte elektronisk' forbindelse mellom lomme-bøker, ved telefonforbindelse som bruker modem, eller ved fjernkommunikasjon som bruker infrarødt lys eller radio. Hovedtrekk ved et tilfredsstillende elektronisk kontantsystem er pålitelighet, anonymitet og sikkerhet. Sikkerhet er et spesielt problem når verdimeldinger i systemet blir kringkastet via radio, magnetiske eller optiske/infrarøde signaler, hvilket er uunngåelig i forbindelse med en fjern, kontaktløs transaksjon. Et passende elektronisk kontantsystem er beskrevet i patentpublikasjonene nr. W091/16691 og WO93/08545. Her er transaksjonene helt anonyme, og sikkerhet blir garantert ved et offentlig/privat hovedkodesystem. Individuelle meldinger i systemet kan bli overført på under lOOms, men typisk kan tre eller fire meldinger bli byttet om i en transaksjon og koding/dekoding, som hver kan ta 500ms. Derfor kan en typisk transaksjon ta sekunder å full-føre. Dette er for lang tid for å kunne tillate hurtigbeve-gende trafikk å effektuere en sikker elektronisk kontant-transaksjon ved passering av en bomstasjon.

I tillegg anføres følgende patentskrifter som teknikkens stand: DE 3805810 Amend, EP 347090 Holtom, EP 401192 de Baets, EP 413948 Engelmann, EP 577328 Claus et al., US 4908500 Baumberger, US 5144649 Zicker et al., US 5204675 Sekine.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det fremskaffet et system for avgiftsbetaling ved mobile gjenstander omfattende en kommunikasjonsanordning på hver mobile gjenstand og en elektronisk lommebok koplet til anordningen, idet den elektroniske lommebok blir del av et elektronisk kontantsystem, og avgiftsbetalingssystemet omfatter lokali-seringsorganer for å lokalisere kommunikasjonsanordninger og et fjernkommunikasjonssystem for å kommunisere med mobile kommunikasjonsanordninger for å effektuere avgiftsbetalinger ved å forandre kryptografiske sikre verdioverfø-ringsmeldinger. En "mobil gjenstand" kan være et kjøretøy eller en person.

Et problem med fjernavgiftsbetalingssystemer er å vedlike-holde evnen til å strafferettslig forfølge de som ikke har betalt, mens man bevarer anonymitetsprinsippet. En metode for å fremtvinge betaling er å ordne det slik at den elektroniske lommeboken skal være en kvittering for en fullført avgiftsbetaling. Fysiske kontroller på stedet kan avsløre ikke-betaling og kan virke avskrekkende. Imidlertid kan det være foretrukket å bruke automatisk oppsporing av ikke-betalere. Dette er spesielt vanskelig dersom anonymiteten til elektroniske kontanter skal opprettholdes. Et foretrukket trekk ved oppfinnelsen fremskaffer en løsning.

Således blir det fortrinnsvis fremskaffet organer for å oppnå en mobil identifikator som identifiserer kommunikasjonsanordningen eller den mobile gjenstand som bærer den elektroniske lommebok, idet organer blir fremskaffet for temporært å korrelere den mobile identifikator med en identifikator for den elektroniske lommebok, og organer blir fremskaffet for (a) å vrake den mobile identifikator dersom avgiftsbetalingstransaksjonen blir fullført tilfredsstillende, eller (b) å vrake lommebokidentifikatoren dersom av-gif tsbetalingstransaksjonen mislykkes. Med dette arrange-ment, når anonymitet blir potensielt ødelagt ved å forbinde lommebokidenfikatoren med den mobile identifikator, skal det noteres at denne forbindelse bare er temporær. Det er garantert at forbindelsen blir ødelagt ved å vrake en eller annen av identifikatorene avhengig av utfallet av transaksjonen. Dersom transaksjonen ikke er fullført, kan den mobile identifikator bli brukt til å spore opp kunden. Således kan kommunikasjonsanordninger bli registrert individuelt til kunder, og den mobile identifikator kan være den fra kommunikasjonsanordningen. Spesielt kan kommunikasjonsanordningen være en mobiltelefon i et cellulært telefonsystem. Systemet kan være et GSM-("Groupe Speciale Mobile") system i hvilket hver telefon bærer en personlig identifi-kasjonsbrikke. Kunden kan således bli identifisert ved å referere til sin registrering på telefonsystemet.

Den mobile identifikator kan ta andre former. F.eks. kan et fotografisk- eller videokamera bli plassert på en stasjon for å fotografere nummerplatene på kjøretøyene i et veiav-giftssystem. Slike fotografier, eller mer vanlig videoopp-tak, vil bli vraket dersom avgiftsbetalingstransaksjonen ble fullført tilfredsstillende. Alternativ mikrobølge- eller radioetikettidentifikasjonforbindelse med kjøretøyene eller kommunikasjonsanordninger kan bli benyttet.

Lokaliseringsorganene kan omfatte et fysisk kanalsystem som tillater individuelle mobile gjenstander å være identifisert. Imidlertid kan det blotte nærvær i noen av kommunika-sjonsanordningens arrangementer i et generelt område eller i en spesiell rekkefølge av områder, være tilstrekkelig for å generere et krav for en avgiftsbetaling.

Et cellulært telefonsystem gir en grov lokasjon av en telefon med referanse til celleidentitet. Dette i seg selv kan fremskaffe tilstrekkelig lokaliseringsinformasjon i noen eksempler.

Alternativt er det foretrukket at lokaliseringsinformasjon kan oppnås fra et navigasjonssystem så som GPS-("Geographical Position System") satellittsystemet.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet under henvisning til de vedlagte tegningsfigurer. Figur 1 er et planriss over en del av et avgiftsbetalings-system i henhold til oppfinnelsen, Figur 2 er et diagram over kommunikasjonsanordningen og den elektronisk lommeboken på figur 1, og Figur 3 er et skjematisk diagram over avgiftsbetalingssystemet på figur 1.

Under henvisning til figur 1 er det vist en trefelts kjøre-bane 1 for hurtig betaling hvor avgiftene blir pålagt. Trafikkøyer 2 danner kanaler ved bomstasjonen 3. De tre hur-tigfeltene 4, 5, 6 er for gjennomgående elektronisk avgiftsbetaling. Det skal forstås at trafikk uten elektroniske betalingsfasiliteter blir omdirigert gjennom konvensjo-nelle bomveier (ikke vist).

Hver av de tre feltene blir observert av et respektivt videokamera 7, 8, 9 som utløser et fotografi av hvert kjøre-tøys bakside. Hvert felt har også en radiosender/mottaker 10, 11, 12 med svært kort rekkevidde som er skjermet fra sine naboer ved elektromagnetisk skjerming for å gi et respektivt radiofotspor 10f, llf, 12f som dekker bare sitt respektive felt for å tillate lokalisert kommunikasjon med et kjøretøy som vist ved 13.

Under henvisning til figur 2 er det vist en kommunikasjonsanordning 14 montert på dashbordet til et kjøretøy 13. Anordningen er forbundet til en GSM digital telefon 15 i kjø-retøyet og omfatter også en radiosender/mottaker 16 med kort rekkevidde, justert til en frekvens av enhetene 10, 11, 12 på stasjonen. Kommunikasjonsanordningen 14 har også en spalte for å akseptere en elektronisk lommebok i form av et smartkort 17. Dette former en del av et elektronisk kontantsystem av den art beskrevet i patentpublikasjonene nr. W091/16691 og WO93/08545. Det elektroniske kontantsystem benytter verditransaksjoner som bruker kodete verdimeldinger som beskrevet i de foregående spesifikasjoner.

Under henvisning til figur 3 er kjøretøyet 13 vist å ha

passert stasjonen ved full hastighet. Ved passering av stasjonen detekterer senderen/mottakeren 16 et signal fra sen-der/mottaker 10 og reagerer med et digitalt seriesignal som transporterer identiteten til den elektroniske lommebok 17. Denne identitet er unik i det elektroniske kontantsystem.

Senderen/mottakeren 16 overfører denne identitet til en korrelator som også er koblet til videoopptaket 18. Korre-latoren identifiserer rammene til' det aktuelle videoopptaket av kjøretøy 13 og lagrer denne informasjonen i et lager 19 som et mobilidentifikasjonssignal MID med den forbundene lommebokidentifikasjonsinformasjon PID.

Etter å ha sendt sin PID blir kommunikasjonsanordningen stilt automatisk til å anrope et forhåndsbestemt antall i GSM-telefonsystemet, og etablerer en link med en elektronisk lommebok 20 på veisentralen. En elektronisk pengeover-føring blir iverksatt for å overføre avgiften krevet av kundens lommebok 17 til lommeboken 20. Ved tilfredsstillende overføring av fondet blir en erkjennelsesmelding sendt til lommeboken 17 og denne kan bli fremvist på kommunikasjonsanordningen ved 21 (figur 2).

PIDs suksessfulle transaksjoner vil passere fra lommeboken 20 til en sentralenhet 22 og denne er effektivisert til å identifisere PID i lageret og å radere i det minste den forbundne MID og fortrinnsvis både PID og MID. Således blir det ikke noen identifiserbar sammenheng mellom en mobil identifikator og en lommebokidentifikator for en suksess-full avgiftsbetaling. Videobildet kan eller kan ikke bli beholdt.

Enhver MID som ikke er kansellert etter en forhåndsbestemt tid, representerer kjøretøy hvor avgiftsbetalingen har mislykkes av en eller annen grunn. For disse MIDer blir de forbundne PIDer slettet for å bevare lommebøkenes anonymitet. De gjenstående MIDer blir brukt for å identifisere de tilsvarende videorammer som automatisk kan bli prosessert til å trekke ut kjøretøyets registreringsnummer for at de-res eiere kan betale. Noen kjøretøy kan passere langs hur-tigfeltene med mangelfull eller ikke-eksisterende kommuni-kasjonsutstyr eller elektroniske lommebøker. Videobildene av disse kjøretøyene vil bli analysert for å forfølge av-gif tshonorarer med merkbart ekstragebyr.

Det lokale identifikasjonsprinsipp og påfølgende betaling ved elektroniske kontanter kan bli utvidet til enkeltpersoner .

Forskjellige personlige identifikasjonsmetoder er tilgjeng-elig, f.eks. personlige elektroniske overføringsetiketter som overfører en identifikasjonskode ved utspørring, eller fingeravtrykklesere. Det forutses at en inngangsregion til et sportsarrangement kan bli dekket av et infrarødt kommu-nikasjonssystem som tillater bruken av håndholdte kommuni-kas j onsanordninger .

Claims (7)

1. System for avgiftsbetaling av mobile gjenstander (13), omfattende på hver mobile gjenstand (13) en mobil kommuni-kas j onsanordning (14) og en elektronisk lommebok (17) i kommunikasjon med anordningen (14), den elektroniske lommebok (17) er en del av et elektronisk kontantsystem, av-gif tsbetalingssystemet omfatter lokaliseringsmidler (2,3,4,5,6,10,11,12) for å lokalisere mobile kommunikasjonsanordninger (14), et fjernkommunikasjonssystem (10,11,12) for å kommunisere med mobile kommunikasjonsanordninger (14) for å effektuere avgiftsbetalinger ved å ut-veksle kryptografisk sikre verdioverføringsmeldinger og midler (7,8,9,18) for å oppnå en mobil identifikator som identifiserer mobilkommunikasjonsanordningen (14) eller den mobile gjenstand (13) som bærer den elektroniske lommebok (17) , karakterisert ved at midler (19) blir fremskaffet for temporært å korrelere den mobile identifikator med en identifikator for den elektroniske lommebok og ved at et middel (22) blir fremskaffet for (a) å vrake den mobile identifikatoren hvis avgiftsbetalingstransaksjonen fullføres tilfredsstillende eller (b) å vrake lommeboks-identifikatoren hvis avgiftsbetaingstransaksjonen mislykkes .

2. System som angitt i krav 1, karakterisert ved at fjernkommunikasjons-systemet (10,11,12) er et cellulært telefonsystem, og ved at hver mobilkommunikasjonsanordning (14) er en mobiltelefon og at den mobile identifikatoren er mobiltelefonidenti-fikatoren.

3. System som angitt i krav 2, karakterisert ved at det cellulære telefonsystem er et GSM-system som inkluderer personlige smartkort og at den mobile identifikatoren er den personlige identifikatoren i GSM-systemet.

4. System som angitt i krav 1, karakterisert ved den mobile identifikator er et optisk bilde, idet middelet for å oppnå dette er et kamera (7,8,9) som er forbundet med lokaliseringsmidde-let.

5. System som angitt i krav 1 eller 4, karakterisert ved at lokaliseringsmidde-let omfatter en observasjonsstasjon forbundet med et kana-liseringssystem for de mobile gjenstander hvorved de mobile gjenstander (13) individuelt kan lokaliseres i kanalene (4,5,6) etter hvert som de passerer observasjonsstasjonene.

6. System som angitt i hvilke som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at lokaliseringsmidlene identifiserer nærværet av en mobil gjenstand (13) i et generelt område.

7. System som angitt i hvilke som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at lokaliseringsmidlene omfatter et radio- eller satellittlokaliseringssystem.