一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法和系統(tǒng)，屬于智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明所述的方法包括以下步驟：設(shè)置一個用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息的OBU外的無線通信模塊，該模塊和車載設(shè)備是分離的；車載設(shè)備與OBU外的無線通信模塊進行通信，當(dāng)需要二者綁定時，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中得到車輛的唯一信息，并比較是否與存儲的車輛唯一信息一致，如果一致允許交易，如果不一致停止交易。采用本發(fā)明所述的該方法和系統(tǒng)可以實現(xiàn)車載設(shè)備和車輛二者的綁定功能，又能使車載設(shè)備可拆卸。
【專利說明】一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法和系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]ETC系統(tǒng)(Electric Toll Collect，電子不停車收費)的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)人工收費的方式，使得車輛在通過高速公路、橋梁或隧道的收費站時，無需停車即可完成繳費的過程，大大提高了道路的利用率，提高了車輛的通行速度，降低了交通擁堵，在一定程度上減少了碳排放。同時也減少了收費站的人工需求，降低了收費車道的運營成本。不停車的收費方式被越來越多的國家和城市所采用。
[0003]ETC電子不停車收費系統(tǒng)，有車道控制器、路側(cè)單元RSU和車載單元OBU組成，RSU(Road side unit，路側(cè)單元或天線)是懸掛在收費車道的電子收費設(shè)備，由控制器、安全模塊、微波通信模塊和供電模塊組成。 [0004]CAN (Controller Area Network,控制局域網(wǎng))由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)，并最終成為國際標準，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計算機控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標準總線。
[0005]OBU (On Board Unit，車載單元或電子標簽)是一種安裝在車上，用來實現(xiàn)車輛通過收費公路(或路橋)時收取車輛通行費的設(shè)備，而通行費的收取標準與車輛類型有關(guān)，大型貨車、大巴的收費標準遠高于普通微型轎車。為了避免安裝在小型車上的OBU被挪到大車上等惡性逃費現(xiàn)象發(fā)生，OBU和車輛必須有一個綁定裝置。
[0006]現(xiàn)有的技術(shù)方案:傳統(tǒng)的綁定裝置是在OBU上安裝一個機械的防拆開關(guān)，其工作原理是:將OBU用一種強粘性的膠粘在風(fēng)擋玻璃上，此時防拆開關(guān)被按下，并經(jīng)過授權(quán)的專業(yè)發(fā)行設(shè)備激活，由OBU保存這種狀態(tài)。當(dāng)OBU從風(fēng)擋玻璃上被強行拆下時，防拆開關(guān)被彈起，OBU自動被感知并保存拆卸狀態(tài)，此時OBU裝到任何車輛上都不能正常工作。
[0007]機械防拆的弊端在于:必須將OBU粘合在車上，不允許用戶自行的安裝和拆卸。不能滿足既便于安裝、拆卸又能與車輛綁定的需求，如當(dāng)OBU和GPS集成在一起時，用戶可能從這輛車挪到另外一輛車上，不需要OBU的功能，只需要導(dǎo)航。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)車載設(shè)備和車輛二者的綁定功能，又能使車載設(shè)備可拆卸。
[0009]為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，包括以下步驟:
[0010]設(shè)置一個用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息的OBU外的無線通信模塊，該無線通信模塊和車載設(shè)備是分離的；[0011]車載設(shè)備與OBU外的無線通信模塊進行通信，當(dāng)需要二者綁定時，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中得到車輛的唯一信息，并比較是否與存儲的車輛唯一信息一致，如果一致允許交易，如果不一致停止交易。
[0012]進一步，所述的車輛唯一信息是車輛的發(fā)動機編號，或者是車輛的車架號。
[0013]更進一步，所述方法具體包括以下步驟:將OBU外的無線通信模塊安裝在被綁定的車輛上，對無線通信模塊上電，無線通信模塊通過CAN總線接口讀取車輛唯一信息；
[0014]將車載設(shè)備安裝在被綁定的車輛上，發(fā)行設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送安全認證指令；
[0015]車載設(shè)備接收安全認證指令，然后判斷是否認證通過，如果未通過認證，則異常結(jié)束，如果通過認證，則向OBU外的無線通信模塊發(fā)送指令讀取車輛唯一信息；
[0016]OBU外的無線通信模塊接收指令，向車載設(shè)備發(fā)送車輛唯一信息；
[0017]車載設(shè)備接收到車輛唯一信息后安全存儲，車載設(shè)備和車輛綁定的整個流程結(jié)束。
[0018]再進一步，完成初始的合法綁定后，車載設(shè)備與車輛之間就建立了一對一的綁定關(guān)系，當(dāng)車載設(shè)備經(jīng)過收費區(qū)域時，車載設(shè)備首先收到路側(cè)設(shè)備發(fā)來的BST信號，然后車載設(shè)備接收BST信號，向OBU外的無線通信模塊發(fā)送讀取發(fā)動機編號的指令，OBU外的無線通信模塊接收指令，向車載設(shè)備發(fā)送車輛的發(fā)動機編號，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中讀取車輛的發(fā)動機編號，并與存儲在安全存儲模塊中預(yù)存的發(fā)動機編號比對，如果二者一致，則車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求繼續(xù)交易；如果二者不一致，車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求終止交易。
[0019]一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，包括以下裝置:
[0020]OBU車載設(shè)備，用于與車輛進行綁定并在ETC系統(tǒng)中對其進行識別；
[0021]與車載設(shè)備分離的無線通信模塊，用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息。
[0022]進一步，所述的OBU車載設(shè)備(I)包括無線收發(fā)單元(11 )、控制單元(12)、安全存儲單元(13)、付費卡、微波通信單元和供電單元。
[0023]其中，所述的無線收發(fā)單元(11)用于與無線通信模塊(2)中的無線收發(fā)單元(21)之間建立無線通信，以便獲取車輛唯一信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道；
[0024]控制單元(12)，是OBU的中央處理器，用于控制無線收發(fā)單元(11)和安全存儲單元(13)；
[0025]安全存儲單元(13)，用于存儲與OBU發(fā)行、交易有關(guān)的密鑰，系統(tǒng)信息文件和交易信息文件，也存放車輛的發(fā)動機編號信息，并保證這個信息未經(jīng)安全認證后，不會隨意被篡改；
[0026]付費卡，用于存儲安全支付的密鑰，經(jīng)過路側(cè)設(shè)備安全認證后，支付高速通行費；
[0027]微波通信單元，用于實現(xiàn)車載單元OBU與路側(cè)單元RSU之間的無線通信，包括無線發(fā)射部分和無線接收兩部分，分別用來發(fā)送數(shù)據(jù)到路側(cè)單元RSU和接收路側(cè)單元RSU發(fā)送的數(shù)據(jù)，是OBU發(fā)行和交易的無線通道；
[0028]供電單元，用于為設(shè)備提供電源供給，包括濾波電路、多路穩(wěn)壓電路和電源管理電路。
[0029]進一步，所述的無線通信模塊(2)包括無線收發(fā)單元(21)、控制單元(22)、CAN總線接口(23)；[0030]其中，所述的無線收發(fā)單元(21)用于與OBU車載設(shè)備I中的無線收發(fā)單元(11)之間建立無線通信，接收OBU無線收發(fā)單元(11)的指令，并按指令要求發(fā)送車輛唯一信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道；
[0031]控制單元(22)是無線通信模塊(2)的中央處理器，用來讀取、識別CAN總線上的車輛唯一標識信息，控制無線收發(fā)單元(21)，包括接收無線收發(fā)單元(21)的數(shù)據(jù)和發(fā)送給無線收發(fā)單元(21)數(shù)據(jù)；
[0032]CAN總線接口(23)用于:提供與汽車CAN總線的物理連接。
[0033]本發(fā)明的效果在于:采用本發(fā)明所述的方法，可以實現(xiàn)車載設(shè)備和車輛二者的綁定功能，又能使車載設(shè)備可拆卸，滿足設(shè)備安裝、拆卸、攜帶的同時，又可以實現(xiàn)與車輛的合法性確認，使OBU應(yīng)用集成到可移動設(shè)備成為可能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明具體實施中所述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖2是本發(fā)明具體實施中所述方法的流程圖；
[0036]圖3是采用本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)進行交易的流程圖。
【具體實施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述。
[0038]如圖1所示，一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，包括以下裝置:用于與車輛進行綁定并在ETC系統(tǒng)中對其進行識別的OBU車載設(shè)備I，及用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息的無線通信模塊2，所述的無線通信模塊2和車載設(shè)備I是分開的。
[0039]其中，所述的車輛唯一信息可以是車輛的發(fā)動機編號，也可以是車輛的車架號或其他信息。本實施例中，車輛唯一信息是車輛的發(fā)動機編號。
[0040]所述的OBU車載設(shè)備I包括無線收發(fā)單元11、控制單元12、安全存儲單元13及未在圖中示出的付費卡、微波通信單元和供電單元；
[0041]其中，所述的無線收發(fā)單元11用于與無線通信模塊2中的無線收發(fā)單元21之間建立無線通信，以便獲取發(fā)動機編號信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道；
[0042]控制單元12，是OBU的中央處理器，用于控制無線收發(fā)單元11和安全存儲單元13及其他模塊，包含OBU的發(fā)行流程和交易流程的代碼；
[0043]安全存儲單元13，用于存儲與OBU發(fā)行、交易有關(guān)的密鑰，系統(tǒng)信息文件和交易信息文件，也存放車輛的發(fā)動機編號信息，并保證這個信息未經(jīng)安全認證后，不會隨意被篡改；
[0044]未在圖中示出的付費卡用于存儲安全支付的密鑰，經(jīng)過路側(cè)設(shè)備安全認證后，支付高速通行費；
[0045]微波通信單元，用于實現(xiàn)車載單元OBU與路側(cè)單元RSU之間的無線通信，包括無線發(fā)射部分和無線接收兩部分，分別用來發(fā)送數(shù)據(jù)到路側(cè)單元RSU和接收路側(cè)單元RSU發(fā)送的數(shù)據(jù)，是OBU發(fā)行和交易的無線通道；
[0046]供電單元，用于為設(shè)備提供電源供給，包括濾波電路、多路穩(wěn)壓電路和電源管理電路。[0047]所述的無線通信模塊2包括無線收發(fā)單元21、控制單元22、CAN總線接口 23 ；
[0048]其中，所述的無線收發(fā)單元21用于與OBU車載設(shè)備I中的無線收發(fā)單元11之間建立無線通信，接收OBU無線收發(fā)單元11的指令，并按指令要求發(fā)送信息，如發(fā)動機編號信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道；
[0049]控制單元22是無線通信模塊2的中央處理器，用來讀取、識別CAN總線上的車輛唯一標識信息，控制無線收發(fā)單元21，包括接收無線收發(fā)單元21的數(shù)據(jù)和發(fā)送給無線收發(fā)單元21數(shù)據(jù)；
[0050]CAN總線接口 23用于提供無線通信模塊2與汽車CAN總線的物理連接。
[0051]本實施例中，OBU車載設(shè)備I內(nèi)的無線收發(fā)單元11可以與無線通信模塊2中的無線收發(fā)單元21進行無線通信，當(dāng)需要二者綁定時，OBU車載設(shè)備I內(nèi)的無線通信模塊11從無線通信模塊2中得到車輛的唯一信息，并比較是否與OBU車載單元I內(nèi)的安全存儲單元13內(nèi)存儲的車輛唯一信息一致,如果一致允許交易,如果不一致停止交易。
[0052]無線通信模塊2通過CAN總線接口 23連接到汽車的CAN總線上，并可以從CAN總線上讀取車輛的發(fā)動機編號，并以此作為車輛的唯一信息，無線通信模塊2每上電一次就會從CAN總線獲取這個唯一信息，當(dāng)它從a車挪到b車上時，從總線上得到的發(fā)動機編號也會發(fā)生變化，從而實現(xiàn)了無線通信模塊2與汽車的綁定功能，其工作原理如下:無線通信模塊2內(nèi)的控制單元22周期性的讀取CAN總線上的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行解析，提取出發(fā)動機的編號信息，并保存到控制單元22內(nèi)部?？刂茊卧?2接收來自無線收發(fā)單元21的命令，如果是請求發(fā)送發(fā)動機編號命令，則將發(fā)動機編號無線收發(fā)單元21發(fā)送給OBU車載設(shè)備I。
[0053]OBU內(nèi)的車輛唯一信息如何得到并安全存放呢？首先車載設(shè)備的初始安裝是在一個收費公路運營商指定的安裝點進行，其次還要使用專用的發(fā)行設(shè)備進行，這種發(fā)行設(shè)備和車載設(shè)備之間經(jīng)過安全認證后,才能將被綁定的車輛唯一信息安全的存儲在OBU內(nèi)安全存儲單元13中。
[0054]如圖2所示，一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法的【具體實施方式】，包括以下步驟:
[0055]設(shè)置一個用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息的OBU外的無線通信模塊，該模塊和車載設(shè)備是分離的；
[0056]車載設(shè)備與OBU外的無線通信模塊進行通信，當(dāng)需要二者綁定時，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中得到車輛的唯一信息，并比較是否與存儲的車輛唯一信息一致，如果一致允許交易，如果不一致停止交易。
[0057]將OBU外的無線通信模塊安裝在被綁定的車輛上S11，對無線通信模塊上電S12，無線通信模塊通過CAN總線接口讀取發(fā)動機編號S13 ；
[0058]將OBU車載設(shè)備安裝在被綁定的車輛上S21，OBU發(fā)行設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送安全認證指令S221 ；
[0059]車載設(shè)備接收安全認證指令S222，然后判斷是否認證通過S23，如果未通過認證，則異常結(jié)束S241，如果通過認證，則向OBU外的無線通信模塊發(fā)送指令讀取發(fā)動機編號S242 ；
[0060]OBU外的無線通信模塊中的無線收發(fā)單元接收指令S25，向車載設(shè)備發(fā)送發(fā)動機編號S26 ；
[0061]車載設(shè)備接收到發(fā)動機編號后安全存儲S27，車載設(shè)備和車輛綁定的整個流程結(jié)束 S28。
[0062]如圖3所示，完成上述初始的合法綁定后，車載設(shè)備與車輛之間就建立了一對一的綁定關(guān)系，當(dāng)車載設(shè)備經(jīng)過收費區(qū)域時，車載設(shè)備首先收到路側(cè)設(shè)備發(fā)來的BST信號S31，然后車載設(shè)備接收BST信號S32，向OBU外的無線通信模塊發(fā)送讀取發(fā)動機編號的指令S33，OBU外的無線通信模塊接收指令S34，向車載設(shè)備發(fā)送車輛的發(fā)動機編號S35，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中讀取車輛的發(fā)動機編號S36，并與存儲在安全存儲模塊中預(yù)存的發(fā)動機編號比對S37，如果二者一致，則車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求繼續(xù)交易S39 ；如果二者不一致，車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求終止交易S38。
[0063]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，包括以下步驟: 設(shè)置一個用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息的OBU外的無線通信模塊，該無線通信模塊和車載設(shè)備是分離的； 車載設(shè)備與OBU外的無線通信模塊進行通信，當(dāng)需要二者綁定時，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中得到車輛的唯一信息，并比較是否與存儲的車輛唯一信息一致，如果一致允許交易，如果不一致停止交易。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，其特征是:所述的車輛唯一信息是車輛的發(fā)動機編號。
3.如權(quán)利要求1所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，其特征是:所述的車輛唯一信息是車輛的車架號。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，其特征是，該方法具體包括以下步驟: 將OBU外的無線通信模塊安裝在被綁定的車輛上，對無線通信模塊上電，無線通信模塊通過CAN總線接口讀取車輛唯一信息； 將車載設(shè)備安裝在被綁定的車輛上，發(fā)行設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送安全認證指令； 車載設(shè)備接收安全認證指令，然后判斷是否認證通過，如果未通過認證，則異常結(jié)束，如果通過認證，則向OBU外的無線通信模塊發(fā)送指令讀取車輛唯一信息； OBU外的無線通信模塊接收指令，向車載設(shè)備發(fā)送車輛唯一信息； 車載設(shè)備接收到車輛唯一信息后安全存儲，車載設(shè)備和車輛綁定的整個流程結(jié)束。
5.如權(quán)利要求4所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的方法，其特征是: 完成初始的合法綁定后，車載設(shè)備與車輛之間就建立了一對一的綁定關(guān)系，當(dāng)車載設(shè)備經(jīng)過收費區(qū)域時，車載設(shè)備首先收到路側(cè)設(shè)備發(fā)來的BST信號，然后車載設(shè)備接收BST信號，向OBU外的無線通信模塊發(fā)送讀取發(fā)動機編號的指令，OBU外的無線通信模塊接收指令，向車載設(shè)備發(fā)送車輛的發(fā)動機編號，車載設(shè)備從OBU外的無線通信模塊中讀取車輛的發(fā)動機編號，并與存儲在安全存儲模塊中預(yù)存的發(fā)動機編號比對，如果二者一致，則車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求繼續(xù)交易；如果二者不一致，車載設(shè)備回復(fù)路側(cè)設(shè)備，請求終止交易。
6.一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，包括以下裝置: OBU車載設(shè)備(1 )，用于與車輛進行綁定并在ETC系統(tǒng)中對其進行識別； 與車載設(shè)備(1)分離的無線通信模塊(2)，用于獲取和發(fā)送車輛唯一信息。
7.如權(quán)利要求6所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，其特征是:所述的車輛唯一信息是車輛的車架號。
8.如權(quán)利要求6所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，其特征是:所述的車輛唯一信息是車輛的發(fā)動機編號。
9.如權(quán)利要求7或8所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，其特征在于:所述的OBU車載設(shè)備(1)包括無線收發(fā)單元(11)、控制單元(12)、安全存儲單元(13)、付費卡、微波通信單元和供電單元； 其中，所述的無線收發(fā)單元(11)用于與無線通信模塊(12)中的無線收發(fā)單元(21)之間建立無線通信，以便獲取車輛唯一信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道； 控制單元(12)，是OBU的中央處理器，用于控制無線收發(fā)單元(11)和安全存儲單元(13)； 安全存儲單元(13)，用于存儲與OBU發(fā)行、交易有關(guān)的密鑰，系統(tǒng)信息文件和交易信息文件，也存放與車輛的發(fā)動機編號信息，并保證這個信息未經(jīng)安全認證后，不會隨意被篡改； 付費卡，用于存儲安全支付的密鑰，經(jīng)過路側(cè)設(shè)備安全認證后，支付高速通行費；微波通信單元，用于實現(xiàn)車載單元OBU與路側(cè)單元RSU之間的無線通信，包括無線發(fā)射部分和無線接收兩部分，分別用來發(fā)送數(shù)據(jù)到路側(cè)單元RSU和接收路側(cè)單元RSU發(fā)送的數(shù)據(jù)，是OBU發(fā)行和交易的無線通道； 供電單元，用于為設(shè)備提供電源供給，包括濾波電路、多路穩(wěn)壓電路和電源管理電路。
10.如權(quán)利要求7或8或9所述的一種車載設(shè)備和車輛綁定的系統(tǒng)，其特征在于:所述的無線通信模塊(2)包括無線收發(fā)單元(21)、控制單元(22)、CAN總線接口(23)；其中，所述的無線收發(fā)單元(21)用于與OBU車載設(shè)備I中的無線收發(fā)單元(11)之間建立無線通信，接收OBU無線收發(fā)單元(11)的指令，并按指令要求發(fā)送車輛唯一信息，提供設(shè)備和車輛綁定的無線通道； 控制單元(22)是無線通信模塊(2)的中央處理器，用來讀取、識別CAN總線上的車輛唯一標識信息，控制無線收發(fā)單元(21)，包括接收無線收發(fā)單元(21)的數(shù)據(jù)和發(fā)送給無線收發(fā)單元(21)數(shù)據(jù)； CAN總線接口(23)用于:提供與汽車CAN總線的物理連接。
【文檔編號】G07B15/06GK103914884SQ201210592730
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月29日
【發(fā)明者】段起志 申請人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司