能夠實現多行業應用的車載電子標籤及其實現方法與流程

2023-04-29 15:38:46 1

本發明涉及數據處理方法以及實現該方法的裝置，特別是涉及基於電子不停車收費系統的車載電子標籤及其數據處理方法。

背景技術：

現有技術電子不停車收費Electronic Toll Collection系統，簡稱ETC系統，包括裝載在機動車輛上的車載電子標籤，以及安裝在道路兩側、用於與車載電子標籤建立通信連接的路側設備。所述車載電子標籤也被稱為車載單元On Board Unit，簡稱OBU，由行政部門授權安裝在車輛擋風玻璃內側，具有防拆結構。所述車載電子標籤記錄信息唯一地標識最終用戶信息和車輛信息，並且在車載電子標籤內植入由交通部智能交通系統Intelligent Transport System統一發行的嵌入式安全控制模塊ESAM，即Embedded Secure Access Module，對高速公路體系內ETC業務完成加密、籤名、驗籤密鑰等功能。當車輛通過高速公路ETC收費車道時，車載電子標籤與路側設備建立無線通信，藉助嵌入式安全控制模塊ESAM與ETC系統之間雙向認證，加密傳輸用戶信息數據和車輛信息數據，對於符合ETC系統記錄信息且完成付費的車輛，ETC系統控制車道欄杆自動抬杆放行，實現在不停車情況下完成車輛信息、進出高速路口信息記錄並進行扣費過程，替代人工發卡、人工收費，提高車輛通行效率。

在車輛行駛過程中，還有很多情景需要實現車輛不停車通過，替代人工發卡收費，以提高車輛通行效率，例如，進出停車場，進出專用通道。唯一地標識最終用戶信息和車輛信息，為車載電子標籤應用於這些需要實現車輛自動通行的場景提供了條件，但是現有技術車載電子標籤的嵌入式安全控制模塊ESAM是行政部門發行且禁止修改擴展，只能用於完成涉及高速公路體系內ETC業務的加密、籤名、驗籤密鑰等功能，而不能被用於涉及擴展業務的認證、加密傳輸功能。所述擴展業務是指非高速公路體系內ETC業務的其它業務，例如公共停車場不停車進出收費系統，專用通道不停車進出管理系統等。因此，車主為車輛配置車載電子標籤，只能實現高速公路上的不停車通行，而不能實現車輛行駛全程實現不停車通行。即使所述擴展業務可以參照ETC系統建立各自不停車通行系統，但是，受現有技術車載電子標籤的嵌入式安全控制模塊ESAM禁止修改擴展影響，它們不能與ETC系統融合在一起，勢必造成投入大、成本高；而且，試想在車輛內尤其是擋風玻璃上裝設多個不停車通行系統的車載裝置必定造成信號幹擾且不利於司機安全駕駛。所以，需要一種方案能夠實現所述擴展業務與高速公路體系內ETC業務的融合。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在於避免現有技術的不足之處而提出一種能夠實現多行業應用的車載電子標籤，以及使該車載電子標籤實現多行業應用的方法，使高速公路體系內ETC業務和擴展業務以較低成本融合在一起。

本發明解決所述技術問題可以通過採用以下技術方案來實現：

設計、製造一種能夠實現多行業應用的車載電子標籤，基於電子不停車收費系統，包括微型控制器MCU，電連接該微型控制器MCU的、只能用於高速公路體系內電子不停車費用業務的高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM，以及電連接所述微型控制器MCU的、用於非高速公路體系內費用業務的擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM。所述微型控制器MCU在收到操作指令後，根據操作指令涉及的操作信息類型和所採用的通信協議判斷操作指令所屬業務類型，對高速公路體系內電子不停車費用業務，調用所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM執行操作指令；對非高速公路體系內費用業務，調用所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM執行操作指令。

具體地，所述車載電子標籤還包括電連接微型控制器MCU的無線通信模塊，使車載電子標籤以無線通信方式收發數據。

本發明解決所述技術問題還可以通過採用以下技術方案來實現：

提出一種使車載電子標籤能夠實現多行業應用的方法，基於電子不停車收費系統。所述方法在車載電子標籤內設置微型控制器MCU，以及分別電連接該微型控制器MCU的高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM和擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM；所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM只能用於處理高速公路體系內電子不停車費用業務，所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM用於非高速公路體系內費用業務的擴展業務。所述微型控制器MCU、高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM和擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM執行如下步驟，

A. 微型控制器MCU接收來自車載電子標籤外部的數據，當接收的數據是涉及行業應用的操作指令時，執行步驟B；

B. 微型控制器MCU根據操作指令涉及的操作信息類型和所採用的通信協議判斷操作指令所屬業務類型，

如果微型控制器MCU判斷操作指令所屬業務類型是高速公路體系內電子不停車費用業務，執行步驟C；如果微型控制器MCU判斷操作指令所屬業務類型是非高速公路體系內費用業務，執行步驟D；

C. 微型控制器MCU調用所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM執行操作指令，返回步驟A；

D. 微型控制器MCU所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM執行操作指令，返回步驟A。

同現有技術相比較，本發明「能夠實現多行業應用的車載電子標籤及其實現方法」的技術效果在於：

本發明以低成本實現高速公路體系內電子不停車費用業務與非高速公路體系內費用業務的擴展業務融合，為車輛行駛過程中實現全程不停車通過各站點出入口提供條件，有助於提高車輛通行效率和駕駛安全性。

附圖說明

圖1是發明「能夠實現多行業應用的車載電子標籤及其實現方法」優選實施例的硬體電原理示意框圖。

具體實施方式

以下結合附圖所示優選實施例作進一步詳述。

本發明提出一種能夠實現多行業應用的車載電子標籤1，基於電子不停車收費ETC系統，如圖1所示，包括微型控制器MCU 11，電連接該微型控制器MCU 11的、只能用於高速公路體系內電子不停車費用業務的高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12，以及電連接所述微型控制器MCU 11的、用於非高速公路體系內費用業務的擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13。所述微型控制器MCU 11在收到操作指令後，根據操作指令涉及的操作信息類型和所採用的通信協議判斷操作指令所屬業務類型，對高速公路體系內電子不停車費用業務，調用所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12執行操作指令；對非高速公路體系內費用業務，調用所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13執行操作指令。

本發明以低成本實現高速公路體系內電子不停車費用業務與非高速公路體系內費用業務的擴展業務融合，為車輛行駛過程中實現全程不停車通過各站點出入口提供條件，有助於提高車輛通行效率和駕駛安全性。

本發明優選實施例，如圖1所示，所述車載電子標籤1還包括電連接微型控制器MCU 11的無線通信模塊14，使車載電子標籤1以無線通信方式收發數據。

基於本發明車載電子標籤1，本發明還提出一種使車載電子標籤1能夠實現多行業應用的方法，基於電子不停車收費ETC系統。所述方法在車載電子標籤1內設置微型控制器MCU 11，以及分別電連接該微型控制器MCU 11的高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12和擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13。所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12隻能用於處理高速公路體系內電子不停車費用業務，所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13用於非高速公路體系內費用業務的擴展業務。所述微型控制器MCU 11、高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12和擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13執行如下步驟，

A. 微型控制器MCU 11接收來自車載電子標籤1外部的數據，當接收的數據是涉及行業應用的操作指令時，執行步驟B；

B. 微型控制器MCU 11根據操作指令涉及的操作信息類型和所採用的通信協議判斷操作指令所屬業務類型，

如果微型控制器MCU 11判斷操作指令所屬業務類型是高速公路體系內電子不停車費用業務，執行步驟C；如果微型控制器MCU 11判斷操作指令所屬業務類型是非高速公路體系內費用業務，執行步驟D；

C. 微型控制器MCU 11調用所述高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12執行操作指令，返回步驟A；

D. 微型控制器MCU 11所述擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13執行操作指令，返回步驟A。

本發明優選實施例，如圖1所示，以基於停車場車道系統的業務和基於小額支付扣費系統的業務作為擴展業務。以下通過多行業應用車載電子標籤，即車載單元OBU，實現通行卡充值功能為例說明上述方法。為實現該充值功能，一般需遵循銀聯的PBOC 3.0相關業務流程。而PBOC屬於銀聯標準，要求採用與高速公路體系內電子不停車費用業務不同的非對稱加密、認證、鑑權算法，因此需要使用與交通部智能交通系統ITS發行的、採用對稱密鑰體系的高速公路業務嵌入式安全控制模塊ESAM 12不同的擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13。本發明優選實施例，用戶通過移動網際網路終端，如手機，連接車載電子標籤1對通行卡充值時，車載電子標籤1的微型控制器MCU 11在收到操作指令後，根據操作指令涉及的操作信息類型和所採用的通信協議判斷操作指令所屬業務類型是非高速公路體系內費用業務，因而調用相應的擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13實現應用操作指令所請求的安全功能，通過無線協議操作車載電子標籤1中的銀聯非對稱的擴展業務嵌入式安全控制模塊ESAM 13與伺服器端做認證鑑權和加密操作。