[发明专利]用于结算使用费的付费装置

说明书

本发明涉及一种付费装置，它安装在汽车中，用来结算使用道路网需付费路段所应缴纳的使用费。

其公开的内容被合并进本申请的EP0691013B1公开了一种使用结算系统，其中在汽车中自行以匿名方式结算汽车使用道路到期应付的使用费。为此在汽车中设置一个付费装置，它在一个存储器模块上扣除此费用，此模块像电话卡那样含有存款。此存储器模块例如被设计为芯片卡，并且在需要时可以在相应的付款机中给其存款增加金额。为了求出相应于汽车使用道路所应扣除的存款额，付费装置一方面具有价目数据，另一方面具有收费道路网的地理数据。此外此装置还具有一个用于接收导航卫星系统的信号的接收机(GPS接收机)，这使得它可以实际计算出汽车在需付费道路上走过的距离并从而求出该支付的使用费。

这种使用结算系统被选用的前提条件是保证有高度的操作安全性。其公开的内容被合并进本申请的EP0701722B1提出了一种付费装置，它除了一个GPS接收机，一个用于确定汽车所使用的需付费路段的计算装置和用于记载使用费的存储器件(芯片卡)之外，还具有一个用于自行监测对各个设备部件的非授权操作的装置。该装置还具有一个用于记录在非授权操作情况下的诊断数据的错误存储器和一个用来发出标识设备工作状态正常的信号的信号装置。一旦设备的自行监测确定有非授权操作，立即自动关闭其它的设备功能，使得从这时刻起装置不能使用。

尽管有上述这种安全可能性，仍然需要其它的或者附加的，尤其是费用低廉的对付不按规定运行这种付费装置的安全可能性。此外在需付费道路网的使用者一方也需要其购买到的用于道路使用的存款不被滥用。一张简单的存储卡会由于遗失或被偷窃而相对容易地被不合法拥有者拿走并且被使用，从而损害合法拥有者的利益。

公开发表的“由空气高度求得费用”(设计和电子学，11/1996)一文仅涉及基于GPS的收费装置的一般功能，没有提到收费装置的可移动结构。关于操作保护也只提到识别伪造的汽车等级。

DE4427392A1公开了一个安装在汽车中的收费装置，它装配有一个可取出的智能卡读写装置。它没有以下内容：在可取出的设备单元与留在车中的设备部分之间基于汽车专用凭证和移动单元的凭证可进行相互认证及其优点。关于非法使用需付费路段的确认也仅涉及没有足够的存款支付使用费的这种路段上的行驶，而不涉及收费装置的非法使用。关于PIN的说明仅涉及通过无线方式在存款卡上装载。

CH687352A5描述了一个具有GPS功能的收费装置，其中一个称作数据切换单元的设备单元被设计成可移动的，即可从汽车中取出的。在这种收费装置的实施方式中，数据切换单元的识别码与汽车的标识进行比较，因而数据切换单元的对一个或多个汽车的从属关系可以用电子方法监测，以保证数据收集装置始终在正确的汽车型号中使用。在此文献中没有涉及应用一个可由外部装载存款的存储器来结算使用费。

US5465207涉及一个汽车数据系统，其中有一个装置用于取得运输汽车的使用和工作有关的数据，并且用不同的装置进行电子的数据交换。它没有提到使用需付费道路网的路段时的费用求取。

本发明的任务在于给出一种付费装置，它不仅对运营者，而且对使用费结算系统的使用者也保证了尽可能高的滥用防护度。它相比电话卡所具有的滥用可能性有更大得多的意义，因为一般使用者存入的存款金额比电话卡明显高出许多。

上述任务的解决在本发明中由具有权利要求1所述特征的付费装置完成，本发明的其它优化设计在其它权利要求中给出。

本发明主要的思路是付费装置的主要部分作为单独的构件单元存在于可移动的电子收费装置中。该装置为了形成全部的设备功能必须与固定安装在车中的模块相连接。这些构件单元是一个汽车盒，一个外部通信模块和一个放置可移动收费装置的支座。汽车盒和可移动的收费装置具有自己的设备凭证并相互认证。这种方式避免了例如一个被偷的可移动收费装置在任一其它汽车中与其(不适合的)汽车盒一起使用，从而在收费装置余额存储器中的存款不会被非法使用。另一方面外部通信提供了设备技术上的预防措施，使得无需从设备中取出存储器本身就能装载余额存储器。更确切地讲收费装置的整个可移动单元通过数据传输与用于装载存款的相应机器连接，此机器例如在其附近，并且例如通过DSRC通信(专用短距离通信)实现要求的数据交换。装有存款余额的存储器可以是可移动收费装置的集成组件，并且对于一个不具有与收费装置相适配的汽车盒的非法使用者来说，由于没有认证的可能性存储器是不能使用的。