專利名稱：燃料分配系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及銷售點的燃料分配領域。本發(fā)明還涉及在銷售點進行 支付的方法。本發(fā)明提供了一種裝置，用來提供涉及車對框架內(nèi)的車 輛中的燃料消耗的信息。
背景技術：
在下文中被稱為銷售點(POS)的燃料分配站中，燃料被分配給 順便訪問的旅行車輛。除燃料外，在這種POS中還可以提供其它曰用
品和商品用于銷售。這些物品中的一些的確與駕車相關，而其它的則
不是。在POS,前院通常容納分配單元，POS控制器則位于隔離的房 間。其它商店或售貨亭通常存在于POS控制器或前院的附近。在典型 的現(xiàn)有燃料分配站中，分配單元通過導線與POS連接，如現(xiàn)在參考的 圖1所示。分配單元30、 32、 34和36通過各自的電纜38、 40、 42 和44與POS控制器46連接。POS接受貨幣、貨幣等價物(如代金 券)、電子貨幣或信用卡交易。POS控制器46連接到信用公司48, 諸如用來確認交易的銀行或燃料公司。


圖1是燃料銷售點的分配單元和出納員之間的連接的示意圖； 圖2A是作為總線描述的本發(fā)明的第一通信子系統(tǒng)的示意圖； 圖2B是作為LAN描述的本發(fā)明的第一通信子系統(tǒng)的示意圖； 圖2C是本發(fā)明的整個通信系統(tǒng)的示意圖； 圖3是由有源車輛標簽執(zhí)行的循環(huán)激活方案的示意圖； 圖4A是靠近使用本發(fā)明的POS的通信系統(tǒng)的三端點的燃料分配 器的車輛的示意圖；圖4B是在本發(fā)明的通信配置中與無源車輛標簽通信的噴嘴應答 器的示意圖5A是本發(fā)明的部分通信系統(tǒng)的示意圖，示出了第一和第二子 系統(tǒng)的交互；
圖5B是本發(fā)明的部分通信系統(tǒng)的示意圖，示出了第二和第三子 系統(tǒng)的交互；
圖6是描述支付卡的可接受性的圖表。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，若干相互關聯(lián)的通信系統(tǒng)被一起實施。通常，這些 通信系統(tǒng)被作為新的燃料分配和資金轉移控制機制使用。本發(fā)明的系 統(tǒng)旨在有效地替代使用現(xiàn)有技術的現(xiàn)有POS網(wǎng)絡，并且提供將在下面 進行描述的其它好處。
銷售點(POS)通信網(wǎng)絡的一般方案
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，在包括本發(fā)明的系統(tǒng)的POS中集成 了三種無線通信網(wǎng)絡，如參考圖2A-2C示意性解釋的。在圖2A中， 第一子系統(tǒng)被描述為與多種設備連接的無線總線70。燃料分配單元 72、 POS控制器74、全球網(wǎng)76是與無線總線70連接的幾種設備。在 圖2B中，相同的系統(tǒng)被描述為無線LAN (WLAN) 82，它與分配單 元72、 POS控制器74以及全球網(wǎng)76和其它設備78連接。
POS中的燃料分配器直接與至少一個收發(fā)器相關聯(lián)，在下文中被 稱為分配器單元(DU) 。 DU與兩種應答器通信。有源應答器或有源 車輛標簽(AVT AG )以及同樣是有源標簽的噴嘴收發(fā)器(NTR, nozzle transceiver),圖2C對互連節(jié)點的整個組進行了示意性的描述。DU 96 使用WLAN 70與DU 98以及POS控制器74通信。DU 96與另外的 兩個節(jié)點通信， 一個與車輛VATAG 100相關聯(lián)，并且另一個與在下 文中被稱為噴嘴收發(fā)器NTR 102的分配噴嘴相關聯(lián)。NTR104還與另 一個應答器通信，所述另一個應答器通常是與車輛相關的無源標簽， 在下文中被稱為PVTAG (無源車輛標簽)。功能上，AVTAG在時間上脈動，如現(xiàn)在參考的圖3所示，在間 隔122發(fā)出信號120。通常，每個信號120相對于間隔122持續(xù)非常 短的時段。與2秒的間隔相比，通常的例子是10毫秒(ms)。短信 號傳輸持續(xù)時間的原因是需要保存AVTAG的能量。AVTAG通常是 小的物體，以便可以被附加到車輛的鑰匙座上，但是也可以由于稍后 將描述的原因而獨立地移動。當AVTAG到達距POS的前院一定范圍 時，信號由DU截取。因此，當車輛行進到距提供DU的燃料分配器 有效距離時，POS被自動告知用戶的車輛。如果車輛在有效距離內(nèi)逗 留超過預定的時段，則AVTAG登錄到POS網(wǎng)絡。參考圖3進行解釋， 登錄發(fā)生在當POS的DU計數(shù)到至少n個(預定數(shù)量)脈沖時。這樣， 沒有在POS中花費充分時間量的路過用戶車輛則不會登錄到系統(tǒng)。
通常，在由POS控制器使用公司的數(shù)據(jù)庫對預訂進行驗證后， 容許燃料分配公司(FDC, fuel dispensing company )的用戶接受POS 服務。在容許后，用戶可以加燃料。為了解釋下列程序，再次參考圖 2C。 AVTAG 100已經(jīng)通過通常與特定燃料分配器相關的DU 96通信。 盡管如此，如果用戶希望停到不同的分配器，或與DU96的通信被阻 塞，那么與i者如DU 98的其它DU的通信可以繼續(xù)。DU本身通過 WLAN70相互通信。在本發(fā)明的一些實施例中，如稍后將被描述的， POS控制器70可以訪問參考用戶需求的用戶數(shù)據(jù)庫，并且進一步與 用戶通信。 一旦用戶的容許請求被驗證，則由可以是用戶他/她自己的 加油人拾起的噴嘴諸如通過激活傾斜開關來激活NTR 102。 NTR的優(yōu) 選位置在加油噴嘴上，這通常意味著NTR必須具有獨立的電源。NTR 是功率消耗者，需要為其有源部件供電，與兩個無線通信節(jié)點進行通 信。 一個這種節(jié)點類型是POS的DU的至少一個，并且另一種類型是 車輛上的PVTAG。通常，PVTAG是諸如RFID (無線射頻識別)標 簽的無源應答器，被同樣讀取存儲在PVTAG上的信息的NTR激活。 通過傾斜開關激活是通過NTR來限制能量浪費的一種措施。合適的 RF無源標簽的例子是由Philips半導體(荷蘭埃因霍溫)制造的工作 在125 KHz頻率下的HITAG讀取器和應答器產(chǎn)品線。在批準向用戶銷售燃料的回路中包含PVTAG是一種防竊措施。 用戶的兩個應答器AVTAG和PVTAG作為匹配由運營公司注冊，使 得當DU讀取兩個應答器的識別標記時，POS控制器執(zhí)行驗證程序， 比較POS控制器所訪問的數(shù)據(jù)庫中的用戶標記對。該驗證過程確保了 如果是盜用的或另外非法獲得的AVTAG,則在沒有匹配的PATAG 出現(xiàn)時將不可能進行燃料分配。此外，NTR可以持續(xù)詢問PVTAG, 以防止在加油被批準并且泵開始操作后的欺詐性燃料獲取?？蛇x地， 額外的傳感器收發(fā)器可以存在于車輛中，諸如里程表收發(fā)器。
現(xiàn)在參考圖4A-4B，示意性地示出了具有與車輛150相關的通信 節(jié)點的部分加油系統(tǒng)。在圖4A中，示出了分配器152。與分配器152 相關的DU 154與燃料分配軟管156的噴嘴通信。在圖4B中示意性描 述了噴嘴和燃料進料口的放大的細節(jié)。噴嘴160具有與附在車輛上的 無源PVTAG 164通信的NTR 162。 NTR 162可以是整體的也可以不 是，但是通常PVTAG位于燃料進料口的附近，使得用來與PVTAG 進4亍通信的NTR天線基本上向前注;現(xiàn)，然而NTR和其相關的DU的 通信沒有固定的空間^L角。此外，在一些實施例中，NTR與相同的 POS中的其它分配器通信。在一些實施例中，單個車輛可以具有超過 一個加油進料口，在這種情況下，用戶將需要各自數(shù)量的PVTAG。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的POS通信系統(tǒng)包括三個 通信子系統(tǒng)第一通信子系統(tǒng)執(zhí)行不同DU之間和DU與POS控制器 之間的DU通信任務?？梢耘c第一子系統(tǒng)通信的第二通信子系統(tǒng)處理 DU到噴嘴的通信任務以及DU到AVTAG的通信任務。第三子系統(tǒng) 與第二子系統(tǒng)通信，包括無源標簽讀取器，用來讀取通常被稱為RFID
(RF識別)系統(tǒng)的車輛的無源標簽。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，第一通信子系統(tǒng)是無線LAN
(WLAN)，使得POS中的各相關端點可以因此通信。本發(fā)明的通信 系統(tǒng)的連接拓樸在圖5A-B中有示意性的描述，現(xiàn)在對其進行參考。 在圖5A中，POS控制器180通過WLAN子系統(tǒng)與DU182連接。作 為示例，僅繪制了三個DU,但是數(shù)量可以改變。所有DU通過相同的WLAN彼此連接。在第二通信子系統(tǒng)中，車輛184與DU(它們中 的^f壬何一個)通信，并且任何一個DU與NTR 186通信。在圖5B中， 示出了部分通信系統(tǒng)，其中與噴嘴相關的NTR186使用第三通信子系 統(tǒng)，其是與車輛184的RFID連接。 通信子系統(tǒng)的更多特征
本發(fā)明的通信系統(tǒng)的每個子系統(tǒng)考慮到下列參數(shù)來提供服務端 點之間的范圍(距離)、功率保存需求、端點數(shù)量、傳輸速率和安全 需求。第一子系統(tǒng)必須連接在所有DU、通常是所有DU和POS控制 器之間以及估計的最大數(shù)量車輛之間。此外，該子系統(tǒng)使得連接POS 中諸如商店和公共設施的額外端點，以及連接到全球網(wǎng)絡和或其它外 部通信端點。合適的4支術是例如遵循IEEE標準802.11 (無線網(wǎng)絡) 或802.16 (無線城域網(wǎng))的WLAN。第一通信子系統(tǒng)必須接管整個現(xiàn) 有的有線POS架構，使得分配器和POS控制器之間的有線通信的功 能可以保持不受限制。此外，在其從有線控制架構升級到本發(fā)明的系 統(tǒng)之后，由WLAN接管POS將使先前存在的功能，即對燃料分配器 的功能的控制、它們與POS控制器的交互和支付交易保持不變。
第二通信子系統(tǒng)并不接管功能POS中的現(xiàn)有通信設備。該系統(tǒng) 的功能涉及DU與AVTAG的通信以及DU與噴嘴應答器的通信。適 合該子系統(tǒng)的通信標準是諸如802.15.4的LR-WPAN (低速率無線個 人區(qū)域網(wǎng)絡)，其比WLAN標準在能量消耗和數(shù)據(jù)速率方面有小得 多的需求。由于DU通常參與第一和第二通信子系統(tǒng)兩者，它們必須 采用適當?shù)木W(wǎng)關來保持兩個子系統(tǒng)之間的交互。如上面指出的，在本 發(fā)明的一些實施例中采用額外的應答器，其與車輛的里程表連接，使 得在加油的情況下，與車輛行進的距離有關的信息被傳遞到POS控制 器。得自里程表讀數(shù)和燃料消耗之間的關系的信息具有潛在價值。例 如，車隊經(jīng)理可以使用這種信息來實時監(jiān)視燃料消耗以檢測潛在的偷 竊行為。
第三通信子系統(tǒng)涉及附于車輛上的包括信息的無源部件，通常是 RFID標簽。存儲在標簽中的信息涉及車輛的身份，但是還有可能涉及相當數(shù)量的其它問題，諸如燃料類型、最大填充允許量和協(xié)議終止 日期。優(yōu)選的是，為避免身份盜用，標簽可在被篡改時被破壞。噴嘴
相關的NTR是RFID讀取器，但是它還使用收發(fā)器與DU通信。NTR 使用網(wǎng)關來便于第 一和第二通信子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳送。 功率保存方案
AVTAG和NTR構成通信網(wǎng)絡端點。AVTAG是由用戶親自攜帶 的小收發(fā)器，并且如果用戶愿意，可以從一輛車轉移到另一輛。為允 許加油，每個用戶的車輛的RFID標簽必須被預先注冊成與運營商的 AVTAG匹配。AVTAG可以被用戶使用而無須與車輛相關，例如， 在用戶使用POS來購買除燃料之外的貨物或服務的情況下。為確保電 池更換或重新加載之間的合理時間，AVTAG 4吏用適當?shù)膫鬏敽吞幚?方法。NTR是另一個通信網(wǎng)絡端點，其自己提供電能并且其功能的各 方面應該將此限制考慮在內(nèi)。
POS的金融交易
在當今運行的典型燃料POS中，除現(xiàn)金支付之外，信用或借記 卡的使用使支付更容易。在分配器中或與分配器相關的磁卡讀取器讀 取客戶的卡，并且當POS控制器響應于填充請求而發(fā)送允許時，向泵 發(fā)送信號以分配燃料。在信用卡交易的情況下，POS控制器使用不管 是銀行還是燃料公司的信用提供商的確認來確認交易。在本發(fā)明的另 一個方面，銀行不涉及在線信用交易。而是FDC的用戶使用FDC支 付卡，在被容許進入通信網(wǎng)絡后，當從分配器發(fā)送信用卡交易請求時， 被FDC運營商的系統(tǒng)攔截(其在POS控制器的端點安裝有接口 )。 確認由FDC的運營商的結算設備給出，其向POS控制器發(fā)出信號以 便于加油。支付的這些方面參考圖6被更清楚地解釋。在步驟200， 在檢驗AVTAG并且AVTAG和PVTAG之間匹配后，POS控制器允 許訪問車輛AVTAG。在步驟202，用戶將磁卡中的數(shù)據(jù)饋送到與分配 器有關的磁卡讀取器。在POS控制器中，F(xiàn)DC的接口在步驟204檢 查磁卡的數(shù)據(jù)。如果它是FDC卡，則在步驟206， FDC檢驗卡數(shù)據(jù)， 并且如果條件滿足，則在步驟208它指示POS控制器照常進行，在這
9種情況下，在步驟210向泵發(fā)出信號。在此過程中，F(xiàn)DC執(zhí)行結算而 沒有銀行的干涉，同時POS控制器進行操作，仿佛交易是釆用諸如銀 行的信用提供商的常規(guī)交易。如果在步驟204卡被識別出不是FDC卡， 則POS控制器在步驟212進行常規(guī)交易，并且如果諸如銀行的信用提 供商在信用交易的情況下發(fā)出允許，則在步驟210向泵發(fā)出信號。
在本發(fā)明的另一方面中，提供了進一步的安全措施來確認用來在 POS支付的磁卡的可接受性。因此，不對稱公鑰密碼程序被應用如下。 與磁卡相關的識別號一旦被磁卡讀取器讀取就被發(fā)送到POS控制器， 另一方面，來自AVTAG的加密消息被發(fā)送到POS控制器。該加密消 息被私鑰加密。從卡獲得的號是互補公鑰，其可以解密發(fā)自AVTAG 的消息。解密可以由POS控制器或由結算設備來執(zhí)行。
權利要求
1. 一種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS)，使用無線通信系統(tǒng)來管理所述分配和支付交易，包括第一通信子系統(tǒng)，相互連接分配單元(DU)并將至少一個這種DU連接到POS控制器；第二通信子系統(tǒng)，用于將所述DU與至少一個有源車輛標簽(AVTAG)通信，并用于將所述DU與至少一個噴嘴應答器(NTR)通信，以及其中，所述第二子系統(tǒng)可以與所述第一子系統(tǒng)通信；第三通信子系統(tǒng)，用于激活無源車輛標簽(PVTAG)并從中采集數(shù)據(jù)，以及其中，所述第三子系統(tǒng)可與所述第二子系統(tǒng)通信。
2. —種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS)，使用如權利要 求l所述的無線通信系統(tǒng)，以及其中，所述PVTAG是RFID標簽， 以及其中，所述NTR包括RFID讀取器。
3. —種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS)，使用如權利要 求1所述的無線通信系統(tǒng)，以及其中，所述第一通信系統(tǒng)是無線LAN。
4. 一種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS)，使用如權利要 求1所述的無線通信系統(tǒng)，以及其中，所述第二通信子系統(tǒng)與無線LAN 相比，在能耗方面較少需求。
5. —種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS)，使用如權利要 求4所述的無線通信系統(tǒng)，以及其中，所述第二通信子系統(tǒng)遵循低速 率無線個人區(qū)域網(wǎng)絡。
6. —種用來向車輛分配燃料的銷售點(POS),使用如權利要 求l所述的無線通信系統(tǒng)，以及其中，里程表收發(fā)器通過所述無線通信系統(tǒng)發(fā)送行駛信息。
7. —種用于管理燃料分配交易的方法，其中，燃料分配公司 (FDC)的用戶^皮允許加油，該方法包括接近所述POS; 登錄到所述POS的通信網(wǎng)絡；在檢驗兩個用戶相關的識別存儲數(shù)據(jù)之間的匹配之后，容許所述 用戶車輛接受它的服務；FDC確認所述用戶的信用狀態(tài)，向POS控制器傳遞確i人；以及 POS控制器向泵發(fā)信號。
8. 根據(jù)權利要求7所述的用于管理燃料分配交易的方法，其中， 所述POS控制器向銀行或向FDC報告信用請求。
9. 一種用于容許用戶接受銷售點(POS)的服務的方法，其中， 所述POS控制器通過登錄到所述POS的無線通信網(wǎng)絡上的一個有源 車輛標簽(AVTAG)來檢驗容許請求。
10. 根據(jù)權利要求7所述的用于管理燃料分配交易的方法，其中， 雙鑰解密程序被用來確認磁卡的可接受性，并且其中，用于所述解密 的公鑰得自所述卡。
全文摘要
一種燃料分配站通信系統(tǒng)，其中使用了三個無線子系統(tǒng)。無線總線將銷售點控制連接到與燃料分配器相關的分配單元。所述分配單元是應答器，其還與噴嘴收發(fā)器并與有源車輛標簽通信。所述噴嘴收發(fā)器還與無源車輛標簽通信。所述用戶的有源車輛標簽和附于用戶車輛的無源車輛標簽是匹配的，使得所發(fā)現(xiàn)的兩個標簽之間的不匹配指示偷竊行為。
文檔編號G07G1/14GK101432724SQ200580024756
公開日2009年5月13日 申請日期2005年6月19日 優(yōu)先權日2004年6月18日
發(fā)明者梅爾·伊澤拉 申請人:綜合燃料技術公司