燃料分配系统的制作方法

专利名称：燃料分配系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及销售点的燃料分配领域。本发明还涉及在销售点进行 支付的方法。本发明提供了一种装置，用来提供涉及车对框架内的车 辆中的燃料消耗的信息。
背景技术：
在下文中被称为销售点(POS)的燃料分配站中，燃料被分配给 顺便访问的旅行车辆。除燃料外，在这种POS中还可以提供其它曰用
品和商品用于销售。这些物品中的一些的确与驾车相关，而其它的则
不是。在POS,前院通常容纳分配单元，POS控制器则位于隔离的房 间。其它商店或售货亭通常存在于POS控制器或前院的附近。在典型 的现有燃料分配站中，分配单元通过导线与POS连接，如现在参考的 图1所示。分配单元30、 32、 34和36通过各自的电缆38、 40、 42 和44与POS控制器46连接。POS接受货币、货币等价物(如代金 券)、电子货币或信用卡交易。POS控制器46连接到信用公司48, 诸如用来确认交易的银行或燃料公司。


图1是燃料销售点的分配单元和出纳员之间的连接的示意图； 图2A是作为总线描述的本发明的第一通信子系统的示意图； 图2B是作为LAN描述的本发明的第一通信子系统的示意图； 图2C是本发明的整个通信系统的示意图； 图3是由有源车辆标签执行的循环激活方案的示意图； 图4A是靠近使用本发明的POS的通信系统的三端点的燃料分配 器的车辆的示意图；图4B是在本发明的通信配置中与无源车辆标签通信的喷嘴应答 器的示意图5A是本发明的部分通信系统的示意图，示出了第一和第二子 系统的交互；
图5B是本发明的部分通信系统的示意图，示出了第二和第三子 系统的交互；
图6是描述支付卡的可接受性的图表。
具体实施例方式
根据本发明，若干相互关联的通信系统被一起实施。通常，这些 通信系统被作为新的燃料分配和资金转移控制机制使用。本发明的系 统旨在有效地替代使用现有技术的现有POS网络，并且提供将在下面 进行描述的其它好处。
销售点(POS)通信网络的一般方案
在本发明的优选实施例中，在包括本发明的系统的POS中集成 了三种无线通信网络，如参考图2A-2C示意性解释的。在图2A中， 第一子系统被描述为与多种设备连接的无线总线70。燃料分配单元 72、 POS控制器74、全球网76是与无线总线70连接的几种设备。在 图2B中，相同的系统被描述为无线LAN (WLAN) 82，它与分配单 元72、 POS控制器74以及全球网76和其它设备78连接。
POS中的燃料分配器直接与至少一个收发器相关联，在下文中被 称为分配器单元(DU) 。 DU与两种应答器通信。有源应答器或有源 车辆标签(AVT AG )以及同样是有源标签的喷嘴收发器(NTR, nozzle transceiver),图2C对互连节点的整个组进行了示意性的描述。DU 96 使用WLAN 70与DU 98以及POS控制器74通信。DU 96与另外的 两个节点通信， 一个与车辆VATAG 100相关联，并且另一个与在下 文中被称为喷嘴收发器NTR 102的分配喷嘴相关联。NTR104还与另 一个应答器通信，所述另一个应答器通常是与车辆相关的无源标签， 在下文中被称为PVTAG (无源车辆标签)。功能上，AVTAG在时间上脉动，如现在参考的图3所示，在间 隔122发出信号120。通常，每个信号120相对于间隔122持续非常 短的时段。与2秒的间隔相比，通常的例子是10毫秒(ms)。短信 号传输持续时间的原因是需要保存AVTAG的能量。AVTAG通常是 小的物体，以便可以被附加到车辆的钥匙座上，但是也可以由于稍后 将描述的原因而独立地移动。当AVTAG到达距POS的前院一定范围 时，信号由DU截取。因此，当车辆行进到距提供DU的燃料分配器 有效距离时，POS被自动告知用户的车辆。如果车辆在有效距离内逗 留超过预定的时段，则AVTAG登录到POS网络。参考图3进行解释， 登录发生在当POS的DU计数到至少n个(预定数量)脉冲时。这样， 没有在POS中花费充分时间量的路过用户车辆则不会登录到系统。
通常，在由POS控制器使用公司的数据库对预订进行验证后， 容许燃料分配公司(FDC, fuel dispensing company )的用户接受POS 服务。在容许后，用户可以加燃料。为了解释下列程序，再次参考图 2C。 AVTAG 100已经通过通常与特定燃料分配器相关的DU 96通信。 尽管如此，如果用户希望停到不同的分配器，或与DU96的通信被阻 塞，那么与i者如DU 98的其它DU的通信可以继续。DU本身通过 WLAN70相互通信。在本发明的一些实施例中，如稍后将被描述的， POS控制器70可以访问参考用户需求的用户数据库，并且进一步与 用户通信。 一旦用户的容许请求被验证，则由可以是用户他/她自己的 加油人拾起的喷嘴诸如通过激活倾斜开关来激活NTR 102。 NTR的优 选位置在加油喷嘴上，这通常意味着NTR必须具有独立的电源。NTR 是功率消耗者，需要为其有源部件供电，与两个无线通信节点进行通 信。 一个这种节点类型是POS的DU的至少一个，并且另一种类型是 车辆上的PVTAG。通常，PVTAG是诸如RFID (无线射频识别)标 签的无源应答器，被同样读取存储在PVTAG上的信息的NTR激活。 通过倾斜开关激活是通过NTR来限制能量浪费的一种措施。合适的 RF无源标签的例子是由Philips半导体(荷兰埃因霍温)制造的工作 在125 KHz频率下的HITAG读取器和应答器产品线。在批准向用户销售燃料的回路中包含PVTAG是一种防窃措施。 用户的两个应答器AVTAG和PVTAG作为匹配由运营公司注册，使 得当DU读取两个应答器的识别标记时，POS控制器执行验证程序， 比较POS控制器所访问的数据库中的用户标记对。该验证过程确保了 如果是盗用的或另外非法获得的AVTAG,则在没有匹配的PATAG 出现时将不可能进行燃料分配。此外，NTR可以持续询问PVTAG, 以防止在加油被批准并且泵开始操作后的欺诈性燃料获取。可选地， 额外的传感器收发器可以存在于车辆中，诸如里程表收发器。
现在参考图4A-4B，示意性地示出了具有与车辆150相关的通信 节点的部分加油系统。在图4A中，示出了分配器152。与分配器152 相关的DU 154与燃料分配软管156的喷嘴通信。在图4B中示意性描 述了喷嘴和燃料进料口的放大的细节。喷嘴160具有与附在车辆上的 无源PVTAG 164通信的NTR 162。 NTR 162可以是整体的也可以不 是，但是通常PVTAG位于燃料进料口的附近，使得用来与PVTAG 进4亍通信的NTR天线基本上向前注;現，然而NTR和其相关的DU的 通信没有固定的空间^L角。此外，在一些实施例中，NTR与相同的 POS中的其它分配器通信。在一些实施例中，单个车辆可以具有超过 一个加油进料口，在这种情况下，用户将需要各自数量的PVTAG。
如上所述，根据本发明的优选实施例的POS通信系统包括三个 通信子系统第一通信子系统执行不同DU之间和DU与POS控制器 之间的DU通信任务。可以与第一子系统通信的第二通信子系统处理 DU到喷嘴的通信任务以及DU到AVTAG的通信任务。第三子系统 与第二子系统通信，包括无源标签读取器，用来读取通常被称为RFID
(RF识别)系统的车辆的无源标签。
在本发明的优选实施例中，第一通信子系统是无线LAN
(WLAN)，使得POS中的各相关端点可以因此通信。本发明的通信 系统的连接拓朴在图5A-B中有示意性的描述，现在对其进行参考。 在图5A中，POS控制器180通过WLAN子系统与DU182连接。作 为示例，仅绘制了三个DU,但是数量可以改变。所有DU通过相同的WLAN彼此连接。在第二通信子系统中，车辆184与DU(它们中 的^f壬何一个)通信，并且任何一个DU与NTR 186通信。在图5B中， 示出了部分通信系统，其中与喷嘴相关的NTR186使用第三通信子系 统，其是与车辆184的RFID连接。 通信子系统的更多特征
本发明的通信系统的每个子系统考虑到下列参数来提供服务端 点之间的范围(距离)、功率保存需求、端点数量、传输速率和安全 需求。第一子系统必须连接在所有DU、通常是所有DU和POS控制 器之间以及估计的最大数量车辆之间。此外，该子系统使得连接POS 中诸如商店和公共设施的额外端点，以及连接到全球网络和或其它外 部通信端点。合适的4支术是例如遵循IEEE标准802.11 (无线网络) 或802.16 (无线城域网)的WLAN。第一通信子系统必须接管整个现 有的有线POS架构，使得分配器和POS控制器之间的有线通信的功 能可以保持不受限制。此外，在其从有线控制架构升级到本发明的系 统之后，由WLAN接管POS将使先前存在的功能，即对燃料分配器 的功能的控制、它们与POS控制器的交互和支付交易保持不变。
第二通信子系统并不接管功能POS中的现有通信设备。该系统 的功能涉及DU与AVTAG的通信以及DU与喷嘴应答器的通信。适 合该子系统的通信标准是诸如802.15.4的LR-WPAN (低速率无线个 人区域网络)，其比WLAN标准在能量消耗和数据速率方面有小得 多的需求。由于DU通常参与第一和第二通信子系统两者，它们必须 采用适当的网关来保持两个子系统之间的交互。如上面指出的，在本 发明的一些实施例中采用额外的应答器，其与车辆的里程表连接，使 得在加油的情况下，与车辆行进的距离有关的信息被传递到POS控制 器。得自里程表读数和燃料消耗之间的关系的信息具有潜在价值。例 如，车队经理可以使用这种信息来实时监视燃料消耗以检测潜在的偷 窃行为。
第三通信子系统涉及附于车辆上的包括信息的无源部件，通常是 RFID标签。存储在标签中的信息涉及车辆的身份，但是还有可能涉及相当数量的其它问题，诸如燃料类型、最大填充允许量和协议终止 日期。优选的是，为避免身份盗用，标签可在被篡改时被破坏。喷嘴
相关的NTR是RFID读取器，但是它还使用收发器与DU通信。NTR 使用网关来便于第 一和第二通信子系统之间的数据传送。 功率保存方案
AVTAG和NTR构成通信网络端点。AVTAG是由用户亲自携带 的小收发器，并且如果用户愿意，可以从一辆车转移到另一辆。为允 许加油，每个用户的车辆的RFID标签必须被预先注册成与运营商的 AVTAG匹配。AVTAG可以被用户使用而无须与车辆相关，例如， 在用户使用POS来购买除燃料之外的货物或服务的情况下。为确保电 池更换或重新加载之间的合理时间，AVTAG 4吏用适当的传输和处理 方法。NTR是另一个通信网络端点，其自己提供电能并且其功能的各 方面应该将此限制考虑在内。
POS的金融交易
在当今运行的典型燃料POS中，除现金支付之外，信用或借记 卡的使用使支付更容易。在分配器中或与分配器相关的磁卡读取器读 取客户的卡，并且当POS控制器响应于填充请求而发送允许时，向泵 发送信号以分配燃料。在信用卡交易的情况下，POS控制器使用不管 是银行还是燃料公司的信用提供商的确认来确认交易。在本发明的另 一个方面，银行不涉及在线信用交易。而是FDC的用户使用FDC支 付卡，在被容许进入通信网络后，当从分配器发送信用卡交易请求时， 被FDC运营商的系统拦截(其在POS控制器的端点安装有接口 )。 确认由FDC的运营商的结算设备给出，其向POS控制器发出信号以 便于加油。支付的这些方面参考图6被更清楚地解释。在步骤200， 在检验AVTAG并且AVTAG和PVTAG之间匹配后，POS控制器允 许访问车辆AVTAG。在步骤202，用户将磁卡中的数据馈送到与分配 器有关的磁卡读取器。在POS控制器中，FDC的接口在步骤204检 查磁卡的数据。如果它是FDC卡，则在步骤206， FDC检验卡数据， 并且如果条件满足，则在步骤208它指示POS控制器照常进行，在这
9种情况下，在步骤210向泵发出信号。在此过程中，FDC执行结算而 没有银行的干涉，同时POS控制器进行操作，仿佛交易是釆用诸如银 行的信用提供商的常规交易。如果在步骤204卡被识别出不是FDC卡， 则POS控制器在步骤212进行常规交易，并且如果诸如银行的信用提 供商在信用交易的情况下发出允许，则在步骤210向泵发出信号。
在本发明的另一方面中，提供了进一步的安全措施来确认用来在 POS支付的磁卡的可接受性。因此，不对称公钥密码程序被应用如下。 与磁卡相关的识别号一旦被磁卡读取器读取就被发送到POS控制器， 另一方面，来自AVTAG的加密消息被发送到POS控制器。该加密消 息被私钥加密。从卡获得的号是互补公钥，其可以解密发自AVTAG 的消息。解密可以由POS控制器或由结算设备来执行。
权利要求
1. 一种用来向车辆分配燃料的销售点(POS)，使用无线通信系统来管理所述分配和支付交易，包括第一通信子系统，相互连接分配单元(DU)并将至少一个这种DU连接到POS控制器；第二通信子系统，用于将所述DU与至少一个有源车辆标签(AVTAG)通信，并用于将所述DU与至少一个喷嘴应答器(NTR)通信，以及其中，所述第二子系统可以与所述第一子系统通信；第三通信子系统，用于激活无源车辆标签(PVTAG)并从中采集数据，以及其中，所述第三子系统可与所述第二子系统通信。
2. —种用来向车辆分配燃料的销售点(POS)，使用如权利要 求l所述的无线通信系统，以及其中，所述PVTAG是RFID标签， 以及其中，所述NTR包括RFID读取器。
3. —种用来向车辆分配燃料的销售点(POS)，使用如权利要 求1所述的无线通信系统，以及其中，所述第一通信系统是无线LAN。
4. 一种用来向车辆分配燃料的销售点(POS)，使用如权利要 求1所述的无线通信系统，以及其中，所述第二通信子系统与无线LAN 相比，在能耗方面较少需求。
5. —种用来向车辆分配燃料的销售点(POS)，使用如权利要 求4所述的无线通信系统，以及其中，所述第二通信子系统遵循低速 率无线个人区域网络。
6. —种用来向车辆分配燃料的销售点(POS),使用如权利要 求l所述的无线通信系统，以及其中，里程表收发器通过所述无线通信系统发送行驶信息。
7. —种用于管理燃料分配交易的方法，其中，燃料分配公司 (FDC)的用户^皮允许加油，该方法包括接近所述POS; 登录到所述POS的通信网络；在检验两个用户相关的识别存储数据之间的匹配之后，容许所述 用户车辆接受它的服务；FDC确认所述用户的信用状态，向POS控制器传递确i人；以及 POS控制器向泵发信号。
8. 根据权利要求7所述的用于管理燃料分配交易的方法，其中， 所述POS控制器向银行或向FDC报告信用请求。
9. 一种用于容许用户接受销售点(POS)的服务的方法，其中， 所述POS控制器通过登录到所述POS的无线通信网络上的一个有源 车辆标签(AVTAG)来检验容许请求。
10. 根据权利要求7所述的用于管理燃料分配交易的方法，其中， 双钥解密程序被用来确认磁卡的可接受性，并且其中，用于所述解密 的公钥得自所述卡。
全文摘要
一种燃料分配站通信系统，其中使用了三个无线子系统。无线总线将销售点控制连接到与燃料分配器相关的分配单元。所述分配单元是应答器，其还与喷嘴收发器并与有源车辆标签通信。所述喷嘴收发器还与无源车辆标签通信。所述用户的有源车辆标签和附于用户车辆的无源车辆标签是匹配的，使得所发现的两个标签之间的不匹配指示偷窃行为。
文档编号G07G1/14GK101432724SQ200580024756
公开日2009年5月13日 申请日期2005年6月19日 优先权日2004年6月18日
发明者梅尔·伊泽拉 申请人:综合燃料技术公司