兼容多種應(yīng)用的obu及其實現(xiàn)方法、etc系統(tǒng)、及obu初始化的制作方法
【專利摘要】本申請公開了一種兼容多種應(yīng)用場景的OBU及其實現(xiàn)方法、以及采用該OBU的ETC系統(tǒng)及OBU初始化方法。其中，實現(xiàn)方法包括：在車載單元的安全應(yīng)用模塊中建立分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的文件結(jié)構(gòu)；將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層；車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層中增加多種應(yīng)用場景的各時間指標或各時間指標的整合結(jié)果。本申請通過事先建立好各級文件目錄以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，使得若有新增應(yīng)用時僅需增加相應(yīng)的目錄文件，不需要對OBU軟件做任何改進；此外，OBU的應(yīng)用層支持多種應(yīng)用的服務(wù)原語，且數(shù)據(jù)鏈路層也支持多種應(yīng)用的時間指標，從而OBU可兼容多種應(yīng)用，不僅降低二次開發(fā)和維護成本，也提升了OBU產(chǎn)品的競爭力。
【專利說明】兼容多種應(yīng)用的OBU及其實現(xiàn)方法、ETC系統(tǒng)、及OBU初始化
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及智能交通(IntelligentTransportation System,簡稱 ITS)領(lǐng)域,尤其涉及一種兼容多種應(yīng)用場景的電子不停車收費(ETC，Electronic Toll Collection)車載單元及其實現(xiàn)方法、以及采用該車載單元的ETC系統(tǒng)及OBU初始化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能交通技術(shù)的飛速發(fā)展，其應(yīng)用范圍由最初的高速路應(yīng)用逐漸向城市的交通管理滲透，如武漢地區(qū)的自由流應(yīng)用、北京部分小區(qū)的停車場應(yīng)用、深圳的一卡通應(yīng)用等。部分運營商和廠商已開始研究建立一個公共平臺以兼容各種應(yīng)用需求的可行性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本申請的第一方面，提供一種兼容多種應(yīng)用場景的車載單元的實現(xiàn)方法，包括:文件整合步驟，在車載單元的安全應(yīng)用模塊中建立分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的文件結(jié)構(gòu)；服務(wù)支持步驟，將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層；時序支持步驟，將多種應(yīng)用場景的各時間指標增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層，或者將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合，并將整合結(jié)果增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層。
[0004]根據(jù)本申請的第二方面，提供一種兼容多種應(yīng)用場景的車載單元，包括:文件整合模塊，用于在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，該多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件；服務(wù)支持模塊，用于將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層；時序支持模塊，用于將多種應(yīng)用場景的各時間指標增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層，或者將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合，并將整合結(jié)果增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層。
[0005]根據(jù)本申請的第三方面，提供一種采用上述車載單元的電子不停車收費系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本申請的第四方面，提供一種電子不停車收費的實現(xiàn)方法，包括通信鏈路建立及應(yīng)用信息獲取階段，該階段包括:發(fā)送步驟，路側(cè)設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送信標服務(wù)表BST信息，所述車載設(shè)備包含如上所述的車載單元；應(yīng)用選擇步驟，所述車載單元根據(jù)所述信標服務(wù)表BST信息選擇與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件；反饋步驟，所述車載單元根據(jù)所述相關(guān)信息文件發(fā)送車輛服務(wù)表VST信息給所述路側(cè)設(shè)備。
[0007]根據(jù)本申請的第五方面，提供一種車載單元的初始化方法，包括:發(fā)行前在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，該多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件，所述相關(guān)信息文件包括密鑰文件、系統(tǒng)信息文件和用戶車輛信息文件；根據(jù)上位機發(fā)來的發(fā)行指令發(fā)行車載單元。
[0008]本申請的有益效果是:在OBU的安全應(yīng)用模塊中事先建立好各級文件目錄以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，使得若有新增的應(yīng)用場景時僅需增加相應(yīng)的目錄文件，不需要對OBU軟件做任何改進；此外，OBU的應(yīng)用層支持多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語，并且OBU的數(shù)據(jù)鏈路層也支持多種應(yīng)用場景的時間指標，從而OBU可兼容多種應(yīng)用場景，同時不僅極大地降低二次開發(fā)或后期維護成本，也極大地提升了 OBU產(chǎn)品的競爭力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本申請一種實施例的兼容多種應(yīng)用場景的OBU的實現(xiàn)方法流程示意圖；
[0010]圖2為國標ESAM的文件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3為自由流應(yīng)用ESAM的文件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4為本申請實施例車載單元ESAM整合后的文件結(jié)構(gòu)；
[0013]圖5為本申請實施例的車載單元發(fā)行的處理流程示意圖；
[0014]圖6為路側(cè)設(shè)備與車載設(shè)備信息交互的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過【具體實施方式】結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0016]電子不停車收費(ETC，Electronic Toll Collection)利用安裝在車輛上的車載設(shè)備(OBU)與安裝在路側(cè)的路邊設(shè)備(RSU)，在需要收費的地點在車輛行駛過程中進行信息交換，從而實現(xiàn)不停車完成整個收費過程。ETC的應(yīng)用場景有多種，包括自由流應(yīng)用、國標ETC應(yīng)用、停車場管理等。自由流應(yīng)用屬于無障礙通行，不分隔車道和設(shè)置欄桿，車輛不限定車道行駛，并可以高速通行，因此采用后臺計費的方式，而國標ETC應(yīng)用可通過后臺計費或直接扣費。
[0017]這里以國標ETC、自由流、停車場三種應(yīng)用場景中的OBU為例進行說明。對于國標ETC應(yīng)用場景中的0BU，其硬件平臺包括射頻(如5.8G射頻)、微處理器MCU、智能IC卡、嵌入式安全應(yīng)用模塊(ESAM, Embedded Secure Application Module)等,應(yīng)用流程包括一次發(fā)行、二次發(fā)行、激活和交易；對于自由流應(yīng)用場景中的0BU，其應(yīng)用流程與國標ETC應(yīng)用場景相同，但其硬件平臺與國標ETC應(yīng)用場景的差別在于不需要智能IC卡；而對于停車場應(yīng)用場景的0BU，其除了射頻、MCU外，智能IC卡和ESAM為可選。這三種應(yīng)用場景的共同之處包括:硬件驅(qū)動完全相同，例如讀卡驅(qū)動都遵守IS07816和IS014443TYPEA標準；物理層參數(shù)都遵循或參照國標；協(xié)議層服務(wù)原語都遵循或參照國標；0BU僅作通道實現(xiàn)外設(shè)之間的信息交互而不參與ETC系統(tǒng)的邏輯控制。盡管存在著一些共同之處，但這三種應(yīng)用場景還存在著不同點包括:硬件組成結(jié)構(gòu)不盡相同，例如高速公路上使用的OBU可以滿足自由流和停車場的應(yīng)用，但反之則可能不行；ESAM文件結(jié)構(gòu)不盡相同，例如存儲車輛信息和密鑰信息的文件目錄不同；發(fā)行和交易流程不盡相同，例如自由流應(yīng)用中的時間窗申請是其它兩種應(yīng)用場景所沒有使用的；停車場應(yīng)用目前較為簡單，只是讀取一下I D號即可。這些存在的不同點這使得目前的OBU應(yīng)用至少具有如下缺陷:如果需要既應(yīng)用于自由流又應(yīng)用于國標ETC收費，使用者需要在一臺車上安裝多個0BU，既增加成本又占用車輛空間，甚至可能干擾ETC的交易流程。
[0018]基于此，本申請在遵循關(guān)于DSRC應(yīng)用的國家標準的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種新的OBU軟件平臺來實現(xiàn)對多種應(yīng)用場景的兼容。
[0019]從ETC的應(yīng)用場景來看，涉及到的OBU分為單片式和雙片式兩種。其中，單片式在物理結(jié)構(gòu)上是一個不可拆分的整體，既存儲了車牌號、車型等車輛物理參數(shù)，也記錄了用戶的消費賬號、賬戶金額方面的信息，其應(yīng)用于不需要IC卡的場景如武漢的自由流應(yīng)用；雙片式通常由固定安裝的車載機和可插拔的IC卡兩部分組成，車載機里存儲了車牌號、車型等車輛物理參數(shù)，而用戶的消費賬號、賬務(wù)金額方面的信息則存儲在IC卡里面，其應(yīng)用于需要IC卡的場景如高速路收費站等。
[0020]鑒于單片式OBU和雙片式OBU都是基于專用短程通信技術(shù)(目前為5.SG專用短程通信)實現(xiàn)，差別只是是否具有操作IC卡的物理接口，其余硬件平臺可完全統(tǒng)一，因此，本申請的設(shè)計出發(fā)點是提供一個共用軟件平臺，借助這一軟件平臺，通過對應(yīng)用場景的自動識別啟用相應(yīng)的協(xié)議進行信息交互，從而為實現(xiàn)如國標ETC、停車場、自由流等ETC應(yīng)用的相互兼容提供了具有可操作性的技術(shù)支撐。
[0021]實施例1:
[0022]本實施例提出了一種兼容多種應(yīng)用場景的ETC車載單元的實現(xiàn)方法，如圖1所示，包括:
[0023]文件整合步驟SlOl，在OBU的安全應(yīng)用模塊中建立分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的文件結(jié)構(gòu)；具體是指，在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，該多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件，其中，OBU的安全應(yīng)用模塊包括ESAM，相關(guān)信息文件包括密鑰文件、系統(tǒng)信息文件和用戶車輛信息文件。
[0024]服務(wù)支持步驟S103，將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層；
[0025]時序支持步驟S105，將多種應(yīng)用場景的各時間指標增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層，或者將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合，并將整合結(jié)果增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層
[0026]上述步驟S10fS105之間沒有必然的時序關(guān)系，即可先執(zhí)行步驟S103或步驟S105后再執(zhí)行其它步驟。各步驟的具體說明見下文。
[0027]一般地，OBU的數(shù)據(jù)存放在ESAM中，這些數(shù)據(jù)采用目錄與文件進行組織，如圖2和圖3所示，圖2和圖3分別為國標ESAM和自由流ESAM的文件結(jié)構(gòu)示意圖。不論哪種應(yīng)用場景，OBU的ESAM文件結(jié)構(gòu)都包括主文件MF (Master File)，MF為根目錄，MF包含所有其它目錄如專用文件(DF, Dedicated File)和所有的文件如基本文件(EF, Elementary File)。這些文件分為密鑰文件和應(yīng)用文件，密鑰文件存儲用以控制應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全訪問的密鑰，應(yīng)用文件用于存儲應(yīng)用數(shù)據(jù)。下表I所示為國標ESAM的密鑰信息列表。其它應(yīng)用場景下的密鑰信息列表與表I部分類似。
[0028]
【權(quán)利要求】
1.一種兼容多種應(yīng)用場景的車載單元的實現(xiàn)方法，其特征在于，包括: 文件整合步驟，在車載單元的安全應(yīng)用模塊中建立分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的文件結(jié)構(gòu)； 服務(wù)支持步驟，將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層； 時序支持步驟，將多種應(yīng)用場景的各時間指標增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層，或者將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合，并將整合結(jié)果增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合包括:針對每項時間指標，將所述每項時間指標在多種應(yīng)用場景中的極限值設(shè)置為所述每項時間指標的值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述文件整合步驟包括:在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，所述多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述相關(guān)信息文件包括密鑰文件、系統(tǒng)信息文件和用戶車輛信息文件，所述多種應(yīng)用場景包括:電子不停車收費應(yīng)用、自由流應(yīng)用、停車場應(yīng)用。
5.一種兼容多種應(yīng)用場景的車載單元，其特征在于，包括: 文件整合模塊，用于在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，所述多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件； 服務(wù)支持模塊，用于將多種應(yīng)用場景的服務(wù)原語增加到車載單元的應(yīng)用層； 時序支持模塊，用于將多種應(yīng)用`場景的各時間指標增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層，或者將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合，并將整合結(jié)果增加到車載單元的數(shù)據(jù)鏈路層。
6.如權(quán)利要求5所述的車載單元，其特征在于，所述將多種應(yīng)用場景的各時間指標進行整合包括:針對每項時間指標，將所述每項時間指標在多種應(yīng)用場景中的極限值設(shè)置為所述每項時間指標的值。
7.如權(quán)利要求5或6所述的車載單元，其特征在于，所述相關(guān)信息文件包括密鑰文件、系統(tǒng)信息文件和用戶車輛信息文件，所述多種應(yīng)用場景包括:電子不停車收費應(yīng)用、自由流應(yīng)用、停車場應(yīng)用。
8.一種電子不停車收費系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求5-7任一項所述的車載單元。
9.一種電子不停車收費的實現(xiàn)方法，包括通信鏈路建立及應(yīng)用信息獲取階段，其特征在于，所述通信鏈路建立及應(yīng)用信息獲取階段包括: 發(fā)送步驟，路側(cè)設(shè)備向車載設(shè)備發(fā)送信標服務(wù)表BST信息，所述車載設(shè)備包含如權(quán)利要求5-7任一項所述的車載單元； 應(yīng)用選擇步驟，所述車載單元根據(jù)所述信標服務(wù)表BST信息選擇與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件； 反饋步驟，所述車載單元根據(jù)所述相關(guān)信息文件發(fā)送車輛服務(wù)表VST信息給所述路側(cè)設(shè)備。
10.一種車載單元的初始化方法，其特征在于，包括: 在車載單元的安全應(yīng)用模塊中創(chuàng)建分別對應(yīng)多種應(yīng)用場景的多個應(yīng)用目錄，所述多個應(yīng)用目錄裝載與之對應(yīng)的應(yīng)用場景的相關(guān)信息文件，所述相關(guān)信息文件包括密鑰文件、系統(tǒng)信 息文件和用戶車輛信息文件。
【文檔編號】G07B15/06GK103679823SQ201210319210
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】郭云峰, 楊紀剛, 段作義 申請人:深圳市金溢科技有限公司