明，空口響應(yīng)幀包含命令執(zhí)行狀 態(tài)標識和業(yè)務(wù)凈核數(shù)據(jù)，命令執(zhí)行狀態(tài)包括成功、超時、解析錯誤等幾種狀態(tài)。BSU的DSRC協(xié) 議子模塊收到空口指令轉(zhuǎn)發(fā)幀后構(gòu)造封裝指令，并根據(jù)配置設(shè)置命令發(fā)送次數(shù)、重傳間隔 和等待時間，在有效等待時間內(nèi)重傳指令等待車載標簽響應(yīng)，直到超時處理。

[0070] SCU在業(yè)務(wù)的某些決策點，比如標簽身份校驗、1C卡身份校驗、扣款費率計算等，需 要與車道計算機或采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，SCU根據(jù)業(yè)務(wù)封裝業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報幀通過車道通 信子模塊傳遞給車道計算機，車道計算機完成相關(guān)處理后下發(fā)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響應(yīng)幀給SCISCU 操作空口交互和車道交互可以根據(jù)業(yè)務(wù)流程進行串行操作，也可以進行并行處理，縮短業(yè) 務(wù)時間提升效率，比如在等待車道計算機應(yīng)答的時候，先開始下一步空口指令轉(zhuǎn)發(fā)幀操作， 相當(dāng)于將空口交互時間并行在車道交互時間里面。
[0071 ]當(dāng)業(yè)務(wù)流程正常完成或者異常結(jié)束時，SCU發(fā)送業(yè)務(wù)流程結(jié)束幀給BSU配置子模 塊，BSU配置子模塊發(fā)送業(yè)務(wù)結(jié)束響應(yīng)幀給SCU應(yīng)答。SCU根據(jù)當(dāng)前配置模式，如果為單次稽 查模式則交出控制權(quán)給BSU，等待再次配置開始業(yè)務(wù);如果為循環(huán)業(yè)務(wù)模式則繼續(xù)保有控制 權(quán)開始下一輪業(yè)務(wù)處理。BSU配置子模塊收到業(yè)務(wù)結(jié)束幀后，根據(jù)當(dāng)前配置模式，如果為單 次稽查模式，發(fā)送指令重置DSRC協(xié)議子模塊和射頻單元相關(guān)參數(shù)，上報車道計算機或采集 系統(tǒng)等待下次業(yè)務(wù)啟動;如果為循環(huán)業(yè)務(wù)模式則保持當(dāng)前配置，由SCU控制開始下一輪業(yè)務(wù) 處理。
[0072] 本發(fā)明閱讀器的配置和工作過程包括以下步驟：
[0073] 步驟A.SCU和BSU在出廠或發(fā)行時，其內(nèi)的系統(tǒng)安全子模塊和系統(tǒng)配置子模塊均寫 入相應(yīng)(系統(tǒng))密鑰算法、密鑰因子、和設(shè)備唯一標識信息;業(yè)務(wù)安全子模塊寫入業(yè)務(wù)密鑰對 和(業(yè)務(wù))密鑰算法;SCU升級為特定應(yīng)用場景的版本；
[0074]步驟B.在閱讀器初次整理入網(wǎng)使用時，S⑶和BSU產(chǎn)生各自（系統(tǒng))密鑰對，攜帶身 份信息(例如設(shè)備唯一標識信息）向營運密鑰管理中CA申請設(shè)備的授權(quán)數(shù)字證書，完成設(shè)備 初始化過程；
[0075] 步驟C.設(shè)備每次上電后，S⑶通過授權(quán)的數(shù)字證書對BSU身份進行驗證，確認合法 后可以進行后續(xù)業(yè)務(wù)操作;如果設(shè)備不合法或SCU未進行初始化，重新執(zhí)行步驟B進行設(shè)備 初始化申請；
[0076]步驟D.BSU尋求與車道計算機或者采集系統(tǒng)軟件建鏈，獲得閱讀器的工作配置信 息；
[0077]步驟E.BSU的系統(tǒng)配置子模塊綜合步驟D獲取的工作配置信息和SCU支持模式，對 SCU進行工作模式配置；
[0078]步驟F. SCU完成工作模式配置后，對BSU進行業(yè)務(wù)參數(shù)配置，開始業(yè)務(wù)流程；
[0079]步驟G. SCU下發(fā)空口指令轉(zhuǎn)發(fā)命令給BSU的DSRC協(xié)議子模塊，BSU進行協(xié)議組幀發(fā) 送，與車載標簽交互;從車載標簽返回的信息經(jīng)過DSRC協(xié)議子模塊解幀，通過空口響應(yīng)結(jié)果 上報命令傳遞給scu;
[0080]步驟H. SCU通過對響應(yīng)結(jié)果解析，看是否需要上報車道計算機進行結(jié)果確認或信 息獲取，如果需要，向BSU發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報命令;如果不需要，繼續(xù)進行下一步空口指令轉(zhuǎn) 發(fā)或其他處理；
[0081 ]步驟I. BSU通過車道通信子模塊將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報給車道計算機或采集系統(tǒng)，獲得 信息確認或下一步交互指令，再將響應(yīng)結(jié)果通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響應(yīng)命令下發(fā)給SCU;
[0082] 步驟J.BSU接收到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響應(yīng)命令后進行相應(yīng)分析再繼續(xù)執(zhí)行下一步空口指令 轉(zhuǎn)發(fā)或其他處理;根據(jù)業(yè)務(wù)需要重復(fù)步驟G至步驟J，直至業(yè)務(wù)完成。
[0083] 以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本 發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造 的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:包括安全控制模塊和基礎(chǔ)支持模塊， 安全控制模塊作為業(yè)務(wù)和安全中心，基礎(chǔ)支持模塊包含閱讀器CPU系統(tǒng)，作為通信和協(xié)議中 心，兩者協(xié)同工作； 所述安全控制模塊包括： 業(yè)務(wù)控制子模塊，通過與DSRC協(xié)議子模塊進行空口指令交互，與車道通信模塊進行數(shù) 據(jù)相關(guān)指令的交互，實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程和協(xié)議參數(shù)控制； 業(yè)務(wù)安全子模塊，寫入業(yè)務(wù)密鑰對和密鑰算法，實現(xiàn)與車載標簽上密鑰體系一致的業(yè) 務(wù)安全密鑰體系，完成業(yè)務(wù)流程中與車載標簽的認證鑒別、相關(guān)業(yè)務(wù)信息的加密和解密； 系統(tǒng)安全子模塊，寫入相應(yīng)系統(tǒng)密鑰算法、密鑰因子和SCU唯一標識信息，存儲安全控 制模塊與基礎(chǔ)支持模塊的身份證書和授權(quán)信息； 所述基礎(chǔ)支持模塊包括： DSRC協(xié)議子模塊，接收或響應(yīng)業(yè)務(wù)控制子模塊發(fā)出的空口指令，進行協(xié)議組幀、封裝、 解析、指令下發(fā)和響應(yīng)上報，實現(xiàn)與車載標簽交互；同時控制閱讀器的射頻單元，完成射頻 參數(shù)配置和射頻開關(guān)控制； 車道通信模塊，用來進行與車道計算機或采集系統(tǒng)的通信方式的支持，完成數(shù)據(jù)通信 成幀封裝和解析，完成指令適配； 系統(tǒng)配置子模塊，寫入相應(yīng)系統(tǒng)密鑰算法、密鑰因子和BSU唯一標識信息，配合系統(tǒng)安 全子模塊完成安全控制模塊的身份認證。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:安全控制模塊和基 礎(chǔ)支持模塊通過定義的交互指令完成業(yè)務(wù)通信和控制權(quán)的切換，通過保活機制和超時控制 來確保兩者之間的鏈接狀態(tài);在業(yè)務(wù)流程階段，安全控制模塊與基礎(chǔ)支持模塊之間的交互 指令的指令流包括從安全控制模塊到基礎(chǔ)支持模塊的空口指令轉(zhuǎn)發(fā)幀、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報幀、 業(yè)務(wù)流程結(jié)束幀；以及對應(yīng)的從基礎(chǔ)支持模塊到安全控制模塊的空口響應(yīng)幀、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響 應(yīng)幀、業(yè)務(wù)結(jié)束響應(yīng)幀。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:所述業(yè)務(wù)安全密鑰 體系采用對稱加密算法，系統(tǒng)密鑰采用公私密鑰對和數(shù)字證書算法。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:所述安全控制模塊 對應(yīng)的硬件實體為獨立單板或模塊形式，通過插針或USB接口與閱讀器的主板相連，接口形 式為高速并口或SPI或USB。5. 權(quán)利要求1至4任一所述的便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器的工作方法，其特征在于包含 如下步驟： 步驟A.安全控制模塊和基礎(chǔ)支持模塊在出廠或發(fā)行時，其內(nèi)的系統(tǒng)安全子模塊和系統(tǒng) 配置子模塊均寫入相應(yīng)系統(tǒng)密鑰算法、密鑰因子、和設(shè)備唯一標識信息;業(yè)務(wù)安全子模塊寫 入業(yè)務(wù)密鑰對和業(yè)務(wù)密鑰算法； 步驟B.在閱讀器初次整理入網(wǎng)使用時，安全控制模塊和基礎(chǔ)支持模塊生成各自的系統(tǒng) 密鑰對，攜帶身份信息，向營運密鑰管理中CA申請設(shè)備的授權(quán)數(shù)字證書； 步驟C.設(shè)備每次上電后，安全控制模塊通過授權(quán)的數(shù)字證書對基礎(chǔ)支持模塊進行身份 驗證，確認合法后可以進行后續(xù)業(yè)務(wù)操作;如果設(shè)備不合法或安全控制模塊未進行初始化， 重新執(zhí)行步驟B進行設(shè)備初始化申請； 步驟D.BSU尋求與車道計算機或者采集系統(tǒng)的軟件建鏈，獲得閱讀器的工作配置信息； 步驟E.系統(tǒng)配置子模塊綜合步驟D獲取的工作配置信息和安全控制模塊支持模式，對 安全控制模塊進行工作模式配置； 步驟F.安全控制模塊完成工作模式配置后，對基礎(chǔ)支持模塊進行業(yè)務(wù)參數(shù)配置，開始 業(yè)務(wù)流程； 步驟G.業(yè)務(wù)控制子模塊下發(fā)空口指令轉(zhuǎn)發(fā)命令給DSRC協(xié)議子模塊，DSRC協(xié)議子模塊進 行協(xié)議組幀發(fā)送，與車載標簽交互;從車載標簽返回的信息經(jīng)過DSRC協(xié)議子模塊解幀，通過 空口響應(yīng)結(jié)果上報命令傳遞給業(yè)務(wù)控制子模塊； 步驟H.安全控制模塊通過對響應(yīng)結(jié)果解析，看是否需要上報車道計算機進行結(jié)果確認 或信息獲取，如果需要，向基礎(chǔ)支持模塊發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報命令;如果不需要，繼續(xù)進行下 一步空口指令轉(zhuǎn)發(fā)或其他處理； 步驟I.車道通信子模塊將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)上報給車道計算機或采集系統(tǒng)，獲得信息確認或下 一步交互指令，再將響應(yīng)結(jié)果通過業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響應(yīng)命令下發(fā)給業(yè)務(wù)控制子模塊； 步驟J.基礎(chǔ)支持模塊接收到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)響應(yīng)命令后進行相應(yīng)分析再繼續(xù)執(zhí)行下一步空 口指令轉(zhuǎn)發(fā)或其他處理;根據(jù)業(yè)務(wù)需要重復(fù)步驟G至步驟J，直至業(yè)務(wù)完成。
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種便于應(yīng)用擴展的ETC閱讀器，包括安全控制模塊和基礎(chǔ)支持模塊，安全控制模塊作為業(yè)務(wù)和安全中心，基礎(chǔ)支持模塊包含閱讀器CPU系統(tǒng)，作為通信和協(xié)議中心，兩者協(xié)同工作；安全控制模塊用來控制實現(xiàn)RSU業(yè)務(wù)流程，根據(jù)應(yīng)用需求組裝與OBU交互空口指令和與車道計算機交互報文，集成安全模塊完成應(yīng)用業(yè)務(wù)的安全運算和認證，完成安全控制模塊和閱讀器CPU系統(tǒng)的身份認證和鑒別，是閱讀器的業(yè)務(wù)和安全控制中心?；A(chǔ)支持模塊用來實現(xiàn)DSRC短程通信協(xié)議、射頻控制和與車道計算機的通信協(xié)議，作為通信和協(xié)議中心，用來實現(xiàn)安全控制模塊的指令協(xié)議封裝、通信數(shù)據(jù)封裝，通過與安全控制模塊及車道計算機交互完成業(yè)務(wù)流程。
【IPC分類】G07B15/06
【公開號】CN105551101
【申請?zhí)枴緾N201610070698
【發(fā)明人】陳冬, 楊益起
【申請人】天津中興智聯(lián)科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月1日