專利名稱：用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能交通領(lǐng)域中人員及車輛的認(rèn)證、收費(fèi)等管理系統(tǒng)， 特別是涉及用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的組件。
背景技術(shù)：
首先對(duì)本實(shí)用新型說(shuō)明書后續(xù)涉及到的相關(guān)縮略語(yǔ)作如下說(shuō)明ITS Jntelligent Transport System，智能交通系統(tǒng)ETC Electronic Toll Collection,不停車電子收費(fèi)MTC =Manual Toll Collection，人工收費(fèi)DSRC dedicated Short Range Communication, ^SfMilffRSU :Road Side Unit，路側(cè)單元RSE :Road Side Equipment，路側(cè)設(shè)備OBU :0n Board Unit，車載單元OBE :0n Board Equipment，車載設(shè)備PSAM =Payment Security Access Module，消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊ESAM =Embeded Security Access Module，嵌入式安全訪問(wèn)模塊DSP =Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器ARM =Advanced RISC Microprocessor,高級(jí) RISC 微處理器PKI =Public Key Infrastructure，公開(kāi)密鑰基礎(chǔ)設(shè)施AES :Advanced Encryption Standard,高級(jí)力口密標(biāo)準(zhǔn)ECC =Elliptic Curves Cryptography，橢圓曲線密碼編碼學(xué)RSA 由Rivest、Shamir、Adleman聯(lián)合發(fā)明的一種非對(duì)稱加密方法SHA =Security Hash Algorithm，安全哈希算法MD5 =Message Digest，信息摘要算法 Mkey :Master Key,車主 / 業(yè)主匙隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通需求日益增加，城市道路交通擁堵、出行困難成為當(dāng)前世界 各國(guó)面臨的共同問(wèn)題，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都承受著不同程度上交通環(huán)境惡化 所帶來(lái)的困擾。交通環(huán)境的惡化既造成社會(huì)效率低下、空氣污染、能源損耗，同時(shí)也是造成 全球氣候變暖其中一個(gè)不可忽視的因素。大力推動(dòng)智能交通ITS產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，采用各種手段綜合降低碳排放量，已經(jīng)成 為世界各國(guó)政府的一個(gè)普遍共識(shí)。我國(guó)在實(shí)施智能交通管理方面，也取得了重大的發(fā)展。智 能交通管理的應(yīng)用無(wú)論在停車管理還是公路收費(fèi)方面，作為管理系統(tǒng)的主要組件均包括路 側(cè)設(shè)備(現(xiàn)有技術(shù)中也稱為路側(cè)單元RSU)和車載設(shè)備(現(xiàn)有技術(shù)中也稱為車載單元0BU)。 現(xiàn)有技術(shù)的路側(cè)單元RSU和車載單元OBU —般僅限于電子IC卡收費(fèi)，對(duì)人員快速便捷的認(rèn) 證通行以及人員信息處理的安全性都沒(méi)有涉及和保障，功能單一，擴(kuò)展性差而適應(yīng)面窄，各 業(yè)務(wù)應(yīng)用中心均獨(dú)自為戰(zhàn)而不能統(tǒng)一，造成重復(fù)建設(shè)和資源浪費(fèi)，同時(shí)也給大眾用戶造成 諸多不便。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處 而提出一組用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的組件。用這些組件組建成的信息處理系
4統(tǒng)采用射頻通信和視頻識(shí)別相結(jié)合的方式，將人員身份認(rèn)證數(shù)據(jù)信息、射頻通信數(shù)據(jù)信息 和視頻識(shí)別出的車輛特征信息進(jìn)行融合分析處理，處理效率高、準(zhǔn)確可靠，提高智能交通管 理的便捷性、準(zhǔn)確性和安全性，且適用于智能交通管理所涉及的各種情形，諸如封閉式管理 人車信息認(rèn)證通行、公路ETC不停車電子收費(fèi)、多車道自由流收費(fèi)和多義性路徑識(shí)別。本實(shí)用新型的發(fā)明目的之一是提供一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的 路側(cè)設(shè)備，具體方案是設(shè)計(jì)、使用一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備，包括公共部分、 射頻部分和視頻部分；所述公共部分包括人機(jī)界面處理單元、電源模組及防雷保護(hù)處理單 元和外設(shè)接口通信處理單元；所述射頻部分包括微處理器，及與微處理器通信連接的安全 訪問(wèn)單元、消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊、專用短程通信頻道處理單元、局域人車信息頻道處理單元和 廣域人車路信息頻道處理單元；所述視頻部分包括嵌入式處理器，及與嵌入式處理器有線 連接的非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和視頻信號(hào)處理單元；如果所述同時(shí)裝配 有射頻部分與視頻部分，則前者的微處理器與后者的嵌入式處理器有線相連，且人機(jī)界面 處理單元和外設(shè)接口通信處理單元僅與視頻部分嵌入式處理器有線相連；如果僅有射頻部 分，人機(jī)界面處理單元和外設(shè)接口通信處理單元與射頻部分微處理器有線相連。作為所述路測(cè)設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)所述視頻部分之嵌入式處理器為單核數(shù)字信號(hào) 處理器或多核DSP數(shù)字信號(hào)處理器、或多核DSP+ARM處理器、或ARM處理器；所述視頻部分 之視頻信號(hào)處理單元包括視頻攝像機(jī)、雙路視頻信號(hào)控制處理模塊以及補(bǔ)光燈。作為所述路測(cè)設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)所述專用短程通信頻道處理單元包括5. 8GHz 收發(fā)器和收發(fā)天線，所述局域人車信息頻道處理單元均包括2. 45GHz收發(fā)器與收發(fā)天線或 5. 8GHz收發(fā)器與收發(fā)天線；所述廣域人車路信息頻道處理單元包括300-928MHZ特定頻段 收發(fā)器和收發(fā)天線；所述各收發(fā)天線為柱螺旋微波天線、微帶陣列天線或喇叭天線。作為所述路測(cè)設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)所述人機(jī)界面處理單元包括顯示屏、鍵盤、指示 燈和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述外設(shè)接口通信處理單元包括TCP/IP、USB、UART、以及開(kāi)關(guān)量IO通 信接口。本實(shí)用新型的另一發(fā)明目的是提供一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的 車載設(shè)備，具體方案是設(shè)計(jì)、使用一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車載設(shè)備，設(shè)置在車輛上 并與車輛唯一對(duì)應(yīng)，其特征在于包括微處理器，及與微處理器有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍 設(shè)備接口通信單元、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、人機(jī)界面處理單元、拆卸檢測(cè)及電源單元、專用短 程通信頻道處理單元、雙界面IC卡接口檢測(cè)通信模塊、嵌入式安全訪問(wèn)模塊、局域人車信 息頻道處理單元、廣域人車路信息頻道處理單元和安全訪問(wèn)單元；所述車載設(shè)備通過(guò)專用 短程通信頻道、和/或局域人車信息頻道、和/或廣域人車路信息頻道與權(quán)利要求中所述的 路側(cè)設(shè)備建立無(wú)線射頻通信。作為所述車載設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述局域人車信息頻道處理單元包括2. 45GHz 收發(fā)器與收發(fā)天線，或5. 8GHz收發(fā)器與收發(fā)天線；所述廣域人車路信息頻道處理單元包括 300-928MHZ特定頻段收發(fā)及喚醒器和收發(fā)天線。作為所述車載設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)，所述人機(jī)界面處理單元包括鍵盤、指示燈、顯示 屏和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元為USB、TCP/IP或UART通信接□。本實(shí)用新型的又一發(fā)明目的是提供一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的 車主Mkey，具體方案是設(shè)計(jì)、使用一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車主Mkey，基于PKI技術(shù) 專為車主或其授權(quán)人員配備，以作為快速安全認(rèn)證通行憑據(jù)、或者身份認(rèn)證工具、或者安全 信息載體，其特征在于包括微處理器，及與微處理器有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口 通信單元、人機(jī)界面處理單元、電源單元、安全訪問(wèn)單元、局域人車信息頻道處理單元和廣 域人車路信息頻道處理單元；所述車主Mkey為有源設(shè)備；所述車主Mkey通過(guò)所述高速計(jì) 算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元與所述車載設(shè)備建立有線通信連接，或者通過(guò)局域人車信息頻 道與權(quán)利要求5中所述的車載設(shè)備建立無(wú)線通信連接；所述車主Mkey通過(guò)局域人車信息頻 道單獨(dú)或者借助所述車載設(shè)備與權(quán)利要求1中所述的路側(cè)設(shè)備建立無(wú)線通信連接。作為所述車主Mkey的進(jìn)一步改進(jìn)，所述局域人車信息頻道處理單元包括2. 45GHz 收發(fā)器與收發(fā)天線或5. 8GHz收發(fā)器與收發(fā)天線；所述廣域人車路信息頻道處理單元包括 300-928MHZ特定頻段喚醒器和接收天線。作為所述車主Mkey的進(jìn)一步改進(jìn)，所述人機(jī)界面處理單元包括鍵盤、指示燈、顯 示屏和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元為USB、TCP/IP或UART通信 接口。同現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的組件的 有益效果在于1.設(shè)置車主Mkey，且路側(cè)設(shè)備、車載設(shè)備和車主Mkey均包含安全訪問(wèn)單 元，并通過(guò)特定頻道與路側(cè)設(shè)備進(jìn)行射頻通信，能夠有效地進(jìn)行人員身份認(rèn)證，解決了現(xiàn)有 技術(shù)中對(duì)人員信息處理安全性不夠的缺陷，并且，使組建的信息處理系統(tǒng)能夠適用于包括 各種停車或過(guò)車收費(fèi)及各種車輛管理的場(chǎng)合；2.路側(cè)設(shè)備采用人員身份認(rèn)證數(shù)據(jù)信息、射 頻通信數(shù)據(jù)信息和視頻識(shí)別信息相結(jié)合的方式，進(jìn)行融合分析處理，信息處理效率高、互補(bǔ) 性強(qiáng)，既降低了信息的模糊度，同時(shí)也提高了智能交通管理的便捷性、安全可靠性、準(zhǔn)確性 和可信性；3.車載設(shè)備擴(kuò)展性好，兼容性強(qiáng)，適合各種收費(fèi)支付卡、身份認(rèn)證卡，結(jié)合所述 路側(cè)設(shè)備和車主Mkey，適合并通用于智能交通管理的各個(gè)方面及層面，有利社會(huì)資源的整 合和充分利用，避免了重復(fù)建設(shè)，也方便了大眾用戶；3.路側(cè)設(shè)備、車載設(shè)備和車主Mkey均 設(shè)置相互作用的廣域人車路信息頻道處理單元，能夠?qū)崿F(xiàn)路側(cè)設(shè)備對(duì)車載設(shè)備和車主Mkey 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)遠(yuǎn)距離提前喚醒、信令控制、信息存取和信息發(fā)布的預(yù)處理，既節(jié)約能源，又縮短 系統(tǒng)后續(xù)的處理時(shí)間從而提高處理效率，因此適用于高速行車的收費(fèi)處理。

圖1是本實(shí)用新型路側(cè)設(shè)備RSE的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型車載設(shè)備OBE的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型車主Mkey的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖4是所述路側(cè)設(shè)備RSE、車載設(shè)備OBE和車主Mkey三者 組建成一種信息處理系 統(tǒng)的原理方框示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示之優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步詳述。本實(shí)用新型用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備RSE1，包括公共部分，射頻部分和視頻部分。
如圖1所示公共部分包括人機(jī)界面處理單元152，電源模組及防雷保護(hù)處理單元18，外設(shè)接 口通信處理單元151。人機(jī)界面處理單元152包含了顯示屏，鍵盤，指示燈以及蜂鳴器幾部分，顯示屏用 于顯示各種環(huán)境參數(shù)設(shè)定與設(shè)備工作、調(diào)試界面；鍵盤用于輸入相關(guān)信息指令；指示燈用 于顯示設(shè)備工作狀態(tài)以及報(bào)警提示；蜂鳴器用于以聲音方式給出相關(guān)的提示與報(bào)警。電源模組及防雷保護(hù)處理單元18是RSE內(nèi)部設(shè)備供配電的來(lái)源，由于安裝于戶 夕卜，因此，作為最優(yōu)，具有電源防雷與信號(hào)防雷，尤其在對(duì)外通信接口上，作為最優(yōu)，采用單 ?；蚨嗄９饫w通信接口。外設(shè)接口通信處理單元151用于與外部設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，包括TCP/IP、USB、UART、以 及開(kāi)關(guān)量IO等通信連接方式；網(wǎng)絡(luò)TCP/IP的接口形式適合于寬帶數(shù)據(jù)通信，尤其是有圖像 文件數(shù)據(jù)傳送時(shí)，會(huì)提高傳輸效率；USB作為一種目前主流的高速計(jì)算機(jī)外圍通信接口，比 較適合于短距離有線數(shù)據(jù)通信，作為最優(yōu)，對(duì)RSE進(jìn)行初始化時(shí)使用USB接口 ；UART作為一 種比較傳統(tǒng)的通配設(shè)備，在某些應(yīng)用中可能會(huì)有所采用；開(kāi)關(guān)量IO是一種重要的工業(yè)設(shè)備 控制接口，外部設(shè)備如車檢器等可通過(guò)開(kāi)關(guān)量形式觸發(fā)RSE，同樣，對(duì)外部設(shè)備如補(bǔ)光燈等 也是通過(guò)開(kāi)關(guān)量形式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)控制。為了使得RSE能滿足智能交通多層次應(yīng)用需求，作為最優(yōu)，本發(fā)明在RSE架構(gòu)設(shè) 計(jì)上采用積木式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)不同的功能組合搭配滿足智能交通各種不同應(yīng)用，并 使得RSE能夠結(jié)合業(yè)務(wù)特點(diǎn)以多種形式，如固定安裝方式安裝在車道側(cè)邊、或上方、或地面 上，或以移動(dòng)便攜方式作用于車輛。RSE的射頻部分包括微處理器10，及與微處理器10有線連接的SAM安全訪問(wèn)單元 141、PSAM消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊142、專用短程通信頻道處理單元11、局域人車信息頻道處理 單元12和廣域人車路信息頻道處理單元13。上述的專用短程通信，目前主要用于國(guó)家及地方ETC電子收費(fèi)，為了實(shí)現(xiàn)兼容，作 為最優(yōu)，所述RSE的專用短程通信頻道處理單元具有5. 8GHz收發(fā)器111與收發(fā)天線112，微 處理器根據(jù)國(guó)家及地方ETC電子收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范控制收發(fā)器的工作。上述的局域人車信息，是為了克服目前在車輛人員信息化上的不足而提出，在智 能交通系統(tǒng)中，人作為最重要的參與方，是交通信息化中的重要對(duì)象，車輛要實(shí)現(xiàn)快速通 行，不可避免會(huì)遇到人員的快速認(rèn)證問(wèn)題。目前基于進(jìn)場(chǎng)取卡或單據(jù)，出場(chǎng)交還確認(rèn)的方 式，會(huì)對(duì)車流造成人為的交通瓶頸，因此，作為最優(yōu)，使用無(wú)線通信的方式，解決人員認(rèn)證問(wèn) 題，而且在通行時(shí)盡可能不用額外增加人工操作。在局域人車信息頻道選擇上，作為最優(yōu)， 使用2. 45或5. 8GHz頻段，這兩個(gè)頻段都具備方向性好，通信范圍容易控制、高數(shù)據(jù)吞吐率 等優(yōu)點(diǎn)，因此本發(fā)明局域人車信息頻道處理單元具備2. 45GHz收發(fā)器121與收發(fā)天線122， 或當(dāng)使用5. 8GHz頻段時(shí)，共用所述專用短程通信頻道處理單元11所包含的5. 8GHz收發(fā)器 111與收發(fā)天線112。上述RSE的5. 8GHz收發(fā)天線112及2. 45GHz收發(fā)天線122，根據(jù)具體情況需要而 采用柱螺旋微波天線、微帶陣列天線或喇叭天線。所述的廣域人車路信息，主要是基于路段在大范圍內(nèi)使得RSE能夠與過(guò)往車輛的 OBE之間建立點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信，進(jìn)行如信令控制、信息存取、公共信息發(fā)布等重要工作，使得車載單元OBE能根據(jù)信令作出預(yù)處理，包括對(duì)司機(jī)的提示信息，因此，作為最優(yōu)， 在頻道選擇上，使用了傳輸能力較強(qiáng)，也比較成熟通用的300-928MHZ頻段中的ISM 433MHz 頻段作為廣域人車路信息頻道；本發(fā)明廣域人車路信息處理單元13包括300-928MHZ特定 頻段收發(fā)器131與收發(fā)天線132。所述RSE的視頻部分包括嵌入式處理器20，及與嵌入式處理器20有線連接的非易 失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元17，視頻信號(hào)處理單元19。上述的視頻信號(hào)處理單元19包括視頻攝像機(jī)191，雙路視頻信號(hào)控制處理模塊 192以及補(bǔ)光燈193。視頻攝像機(jī)191的視頻信號(hào)以有線連接方式接入雙路視頻信號(hào)控制 處理模塊192進(jìn)行預(yù)處理，并最終以數(shù)據(jù)形式為嵌入式處理器20加工存取，同時(shí)，嵌入式處 理器20根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)光線情況也會(huì)對(duì)視頻攝像機(jī)191的工作參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，對(duì)補(bǔ)光燈也 有協(xié)同的開(kāi)閉控制，這些調(diào)整和控制均通過(guò)雙路視頻信號(hào)控制處理模塊192對(duì)視頻攝像機(jī) 191以及補(bǔ)光燈193實(shí)行。出于提高RSE處理性能以滿足實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性要求，要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)圖像直接進(jìn)行分析 與處理，作為最優(yōu)，嵌入式處理器選擇單核或多核DSP數(shù)字信號(hào)處理器，或多核DSP+ARM處 理器，或ARM處理器。所述補(bǔ)光燈193為金屬鹵素?zé)?、可?jiàn)光LED燈或紅外光LED燈。所述視頻部分，是在視頻識(shí)別方面，能夠檢測(cè)車輛、跟蹤定位車輛、提供車輛特征 信息；車輛特征信息包括但不限于車頭局部信息，如車頭車牌字符、顏色構(gòu)成、紋理特 征、安裝位置，車頭車標(biāo)；車尾局部信息，如車尾車牌字符、顏色構(gòu)成；車頭全貌信息，如 包含車頭擋風(fēng)玻璃在內(nèi)的車頭紋理特征、顏色構(gòu)成、車型。所述的車牌包含但不限于中國(guó)大 陸、香港、澳門、臺(tái)灣車輛車牌；所述的車輛特征信息，作為最優(yōu)，以高置信度的車牌字符及 車牌底色為最大權(quán)重特征分量，配套以車頭全貌特征分量，共同構(gòu)成車輛的特征信息。所述RSE如果同時(shí)裝配有射頻部分與視頻部分，則前者的微處理器10與后者的嵌 入式處理器20有線相連，且人機(jī)界面處理單元152和外設(shè)接口通信處理單元151僅與視頻 部分嵌入式處理器20有線相連；如果僅有射頻部分，人機(jī)界面處理單元152和外設(shè)接口通 信處理單元151與射頻部分微處理器10有線相連。所述RSE，結(jié)合ETC專用PSAM142和/或內(nèi)置SAM141通過(guò)專用短程通信頻道、和/ 或局域人車信息頻道、和/或廣域人車路信息頻道與車載設(shè)備OBE無(wú)線通信，也可以通過(guò)局 域人車信息頻道單獨(dú)與車主Mkey無(wú)線通信。所述RSE通過(guò)裝備ETC專用PSAM消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊，能夠支持國(guó)家及地方各種基 于雙界面電子收費(fèi)IC卡的ETC應(yīng)用，通過(guò)裝備內(nèi)置SAM能夠支持其它智能交通應(yīng)用領(lǐng)域的 各種基于互聯(lián)網(wǎng)的特色應(yīng)用。所述DSRC專用短程通信以及雙界面IC卡，符合國(guó)家以及地方ETC電子收費(fèi)系列 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，RSE通過(guò)OBE對(duì)雙界面IC卡的所有操作其安全性保障均建立于PSAM消費(fèi)安全 訪問(wèn)模塊以及ESAM嵌入式安全訪問(wèn)模塊基礎(chǔ)之上。所述SAM安全訪問(wèn)單元，是一種以基于互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展各種智能交通業(yè)務(wù)為主要特征 的、專用于解決人、車、路信息認(rèn)證以及數(shù)據(jù)通信安全性問(wèn)題的安全保障體系，與ETC電子 收費(fèi)專用PSAM或ESAM相互獨(dú)立。具體為使用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI框架體系來(lái)管理密鑰和 證書，通過(guò)由CA認(rèn)證中心頒發(fā)的數(shù)字證書來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證與公鑰管理，通過(guò)數(shù)字簽名來(lái)保證通信數(shù)據(jù)的不可篡改與不可否認(rèn)、通過(guò)對(duì)稱與非對(duì)稱密碼算法來(lái)保證局域入車信息頻道 以及廣域人車路信息頻道通信數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性與機(jī)密性。在安全性能方面，作為最 優(yōu)，對(duì)稱密碼算法使用但不限于AES，或3DES ；非對(duì)稱密碼算法使用但不限于ECC，或RSA，或 DSA ；數(shù)字簽名使用但不限于SHA-1、或MD5散列算法。所述RSE包含非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元16以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元17，可以支持程序保 存，支持海量的車輛名單控制管理、費(fèi)率表管理與交易記錄保存，并能夠脫機(jī)工作。所述RSE與RSE之間可以在內(nèi)置SAM安全訪問(wèn)單元的安全保障基礎(chǔ)上，通過(guò)局域 人車信息頻道或廣域人車路信息頻道進(jìn)行無(wú)線通信組網(wǎng)。所述RSE三個(gè)頻道無(wú)線通信，均具有防碰撞解決機(jī)制。所述RSE其固定安裝使用時(shí)采用市電或太陽(yáng)能供電，其移動(dòng)便攜使用時(shí)既可以采 用市電，也可以使用可充電電池。本實(shí)用新型用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車載設(shè)備0BE3，如圖2所示， 包括微處理器30，及與微處理器30有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元34、擴(kuò)展 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元35、人機(jī)界面處理單元36、拆卸檢測(cè)及電源單元37、專用短程通信頻道處理 單元31、雙界面IC卡接口檢測(cè)通信模塊39、ESAM嵌入式安全訪問(wèn)模塊382、局域人車信息 頻道處理單元32、廣域人車路信息頻道處理單元33和SAM安全訪問(wèn)單元381。所述專用短程通信頻道處理單元31包括5. 8GHz發(fā)射器311、發(fā)射天線312、 5. 8GHz接收及喚醒器313和接收天線314 ；所述的局域人車信息頻道處理單元32包括 2. 45GHz收發(fā)器321和收發(fā)天線322，或當(dāng)使用5. 8GHz頻段時(shí)共用專用短程通信頻道處理 單元31所包含的5. 8GHz發(fā)射器311、發(fā)射天線312、5. 8GHz接收及喚醒器313和接收天線 314 ；所述廣域人車路信息頻道處理單元33包括300-928MHZ特定頻段收發(fā)及喚醒器331和 收發(fā)天線332 ；作為最優(yōu)，使用300-928MHZ頻段中的ISM 433MHz頻段作為廣域人車路信息 頻道；所述人機(jī)界面處理單元36包括顯示屏、鍵盤、指示燈以及蜂鳴或語(yǔ)音器；所述高速計(jì) 算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元34為USB、TCP/IP或UART通信接口，作為最優(yōu)，對(duì)OBE進(jìn)行初 始化時(shí)使用USB接口。所述述OBE固定安裝于車輛前擋風(fēng)玻璃，與車輛唯一對(duì)應(yīng)，且有拆卸檢測(cè)與低電 壓檢測(cè)報(bào)警機(jī)制。當(dāng)偵測(cè)出有拆卸行為發(fā)生時(shí)，微處理器30會(huì)作相關(guān)記錄及處理；所述 0BE3是有源設(shè)備，采用電池供電，而且具有掉電時(shí)不丟失關(guān)鍵作業(yè)參數(shù)數(shù)據(jù)的功能；由于 使用電池供電，因此當(dāng)供電電壓到達(dá)臨界狀態(tài)時(shí)，微處理器30會(huì)使用聲/光報(bào)警方式提示 司機(jī)處理。為了延長(zhǎng)電池壽命，作為最優(yōu)，0BE3對(duì)于5. 8GHz頻段及300_928MHz特定頻段 具有喚醒電路設(shè)計(jì)，當(dāng)與RSE完成了相關(guān)信息處理后，立即轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)。所述OBE既可以通過(guò)專用短程通信頻道、局域人車信息頻道、廣域人車路信息頻 道與路側(cè)設(shè)備RSE無(wú)線通信，通過(guò)有線接觸或無(wú)線非接觸方式與雙界面IC卡通信，也可以 通過(guò)高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元34與車主Mkey有線連接通信，或通過(guò)局域人車信 息頻道與車主Mkey無(wú)線通信。所述OBE通過(guò)裝備ETC專用ESAM嵌入式安全訪問(wèn)模塊382，能夠支持國(guó)家及地 方各種基于雙界面電子收費(fèi)IC卡的ETC應(yīng)用；通過(guò)裝備內(nèi)置SAM381能夠支持其它公共 應(yīng)用領(lǐng)域的各種特色智能交通應(yīng)用；通過(guò)廣域人車路信息頻道處理單元33結(jié)合ETC專用 ESAM382和/或內(nèi)置SAM381，能夠與安裝有廣域人車路信息頻道處理單元的RSE遠(yuǎn)距離通fn ° 所述OBE內(nèi)針對(duì)公共應(yīng)用領(lǐng)域使用的內(nèi)置SAM安全訪問(wèn)單元381，能支持多種業(yè) 務(wù)應(yīng)用，每個(gè)應(yīng)用以文件形式保存，并包含應(yīng)用所需的密鑰以及各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其總長(zhǎng)度固 定，除了統(tǒng)一文件頭格式參數(shù)以外，允許業(yè)主根據(jù)各自業(yè)務(wù)特色自定義剩余的文件內(nèi)容，每 個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用各自獨(dú)立，數(shù)據(jù)加密，并不能相互被讀取或修改。因此，作為最優(yōu)，能實(shí)現(xiàn)電子化 安全存放與更新各種特色智能交通應(yīng)用的資料文件，包括但不限于機(jī)動(dòng)車檢驗(yàn)合格標(biāo)志； 車船稅、隧道費(fèi)、養(yǎng)路費(fèi)、城建費(fèi)、過(guò)橋費(fèi)等公路規(guī)費(fèi)繳費(fèi)證明；綠色環(huán)保分類標(biāo)志；強(qiáng)制保 險(xiǎn)標(biāo)志；各種形式的年票、季票、月票等。本實(shí)用新型用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車主Mkey6，如圖3所示，車 主Mkey6，包括微處理器60，及與微處理器60有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單 元63、人機(jī)界面處理單元64、電源單元65、SAM安全訪問(wèn)單元66、局域人車信息頻道處理 單元61和廣域人車路信息頻道處理單元62 ；所述的局域人車信息頻道處理單元61包括 2. 45GHz收發(fā)器621與收發(fā)天線622，或5. 8GHz收發(fā)器621與收發(fā)天線622 ；所述的廣域人 車路信息頻道處理單元62包括300-928MHZ特定頻段喚醒器631和接收天線632 ；作為最 優(yōu)，使用300-928MHZ頻段中的ISM 433MHz頻段作為廣域人車路信息頻道；所述的人機(jī)界面 處理單元64包括但不限于鍵盤，指示燈，顯示屏，蜂鳴或語(yǔ)音器；所述的高速計(jì)算機(jī)外圍 設(shè)備接口通信單元63為USB、TCP/IP或UART通信接口，作為最優(yōu)，對(duì)車主Mkey6進(jìn)行初始 化時(shí)使用USB接口。所述車主Mkey專為車主及其授權(quán)人員配備，在本實(shí)用新型中，作為最優(yōu)，車主利 用Mkey既可作為封閉式車輛管理區(qū)域司機(jī)無(wú)額外操作的快速安全認(rèn)證通行憑據(jù)、車主上 網(wǎng)進(jìn)行信息處理的身份認(rèn)證工具、也可作為特色智能交通業(yè)務(wù)的一種安全信息載體；所述 RSE與車主Mkey可以使用基于內(nèi)置SAM66的局域人車信息頻道進(jìn)行高速無(wú)線認(rèn)證通信與 車內(nèi)數(shù)據(jù)采集；所述Mkey通過(guò)高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口 63可以連接車內(nèi)各種數(shù)據(jù)采集設(shè) 備；所述車主Mkey是有源設(shè)備，采用電池供電。本實(shí)用新型中，所述路側(cè)設(shè)備RSE1、車載設(shè)備0BE3和車主Mkey6都包含有SAM安 全訪問(wèn)單元，這些SAM安全訪問(wèn)單元一起形成一種以基于互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展各種智能交通業(yè)務(wù)為 主要特征的、專用于解決人、車、路信息認(rèn)證以及數(shù)據(jù)通信安全性問(wèn)題的安全保障體系，與 ETC電子收費(fèi)專用PSAM或ESAM相互獨(dú)立。具體為使用公鑰基礎(chǔ)設(shè)施PKI框架體系來(lái)管 理密鑰和證書，通過(guò)由CA認(rèn)證中心頒發(fā)的數(shù)字證書來(lái)進(jìn)行身份認(rèn)證與公鑰管理，通過(guò)數(shù)字 簽名來(lái)保證通信數(shù)據(jù)的不可篡改與不可否認(rèn)、通過(guò)對(duì)稱與非對(duì)稱密碼算法來(lái)保證局域人車 信息頻道以及廣域人車路信息頻道通信數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性與機(jī)密性。在安全性能方面， 作為最優(yōu)，對(duì)稱密碼算法使用但不限于AES，或3DES ；非對(duì)稱密碼算法使用但不限于ECC，或 RSA，或DSA ；數(shù)字簽名使用但不限于SHA-1、或MD5散列算法。本實(shí)用新型中，路側(cè)設(shè)備RSEl的SAM安全訪問(wèn)單元141、車載設(shè)備0BE3的SAM安 全訪問(wèn)單元381和車主Mkey6的SAM安全訪問(wèn)單元66三者相互作用；路側(cè)設(shè)備RSEl的專 用短程通信頻道處理單元11與車載設(shè)備0BE3的專用短程通信頻道處理單元31兩者相互 作用；路側(cè)設(shè)備RSEl的廣域人車路信息頻道處理單元13、車載設(shè)備0BE3的廣域人車路信 息頻道處理單元33和車主Mkey6的廣域人車路信息頻道處理單元62三者相互作用；路側(cè) 設(shè)備RSEl的局域人車信息頻道處理單元12、車載設(shè)備0BE3的局域人車信息頻道處理單元32和車主Mkey6的局域人車信息頻道處理單元61三者相互作用。需要說(shuō)明的 是，本實(shí)用新型中，所述各廣域人車路信息頻道處理單元互相作用時(shí) 是指射頻無(wú)線通信距離在120米范圍內(nèi)，所述各局域人車信息頻道處理單元互相作用時(shí)是 指射頻無(wú)線通信距離在30米范圍內(nèi)；因此，所命名的“廣域”和“局域”在本發(fā)明中的含義 與通常所說(shuō)的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)是不同的。圖4是所述路側(cè)設(shè)備RSEl、車載設(shè)備0BE3和車主Mkey6組建在一起的一種信息處 理系統(tǒng)的原理方框示意圖，圖中車輛91裝有車載設(shè)備0BE3，車主Mkey6由車主隨車攜帶， 它既可以基于內(nèi)置SAM安全訪問(wèn)單元并通過(guò)局域人車信息頻道直接與路側(cè)設(shè)備RSEl作無(wú) 線身份認(rèn)證通信，也可以通過(guò)車載設(shè)備0BE3作中繼與路側(cè)設(shè)備RSEl作數(shù)據(jù)交換；所述車主 MkeyB通過(guò)高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口與車載設(shè)備0BE3有線連接通信，或者通過(guò)局域人車信 息頻道與車載設(shè)備0BE3建立無(wú)線通信連接；所述車載設(shè)備0BE3通過(guò)專用短程通信頻道、和 /或局域人車信息頻道、和/或廣域人車路信息頻道與權(quán)利要求中所述的路側(cè)設(shè)備RSEl建 立無(wú)線射頻通信；路側(cè)設(shè)備RSE1、上位機(jī)81、車檢器4、以及業(yè)務(wù)應(yīng)用信息中心均與接口設(shè) 備82有線連接實(shí)現(xiàn)互連。上位機(jī)81 —方面匯總各車道RSEl現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)、并把分析處理 結(jié)果以流水形式上傳業(yè)務(wù)應(yīng)用信息中心99的后臺(tái)系統(tǒng)100 ；另一方面，也動(dòng)態(tài)接收業(yè)務(wù)應(yīng) 用信息中心99中的后臺(tái)系統(tǒng)100的控制指令或收費(fèi)車輛名單與費(fèi)率表等其它更新信息，并 可控制、分發(fā)到各個(gè)車道路側(cè)設(shè)備RSE1。圖4中只是所述路側(cè)設(shè)備RSE1、車載設(shè)備0BE3和車主Mkey6三者組合應(yīng)用的一種 示意，具體使用時(shí)，可以根據(jù)不同的需要，再結(jié)合組建系統(tǒng)的常用設(shè)備例如上位機(jī)81、車檢 器4和后臺(tái)系統(tǒng)100等，組建成不同的智能交通管理系統(tǒng)以適合不同的場(chǎng)合，此處就不再贅 述。
權(quán)利要求一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備，其特征在于包括公共部分、射頻部分和視頻部分；所述公共部分包括人機(jī)界面處理單元、電源模組及防雷保護(hù)處理單元和外設(shè)接口通信處理單元；所述射頻部分包括微處理器，及與微處理器通信連接的安全訪問(wèn)單元、消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊、專用短程通信頻道處理單元、局域人車信息頻道處理單元和廣域人車路信息頻道處理單元；所述視頻部分包括嵌入式處理器，及與嵌入式處理器有線連接的非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和視頻信號(hào)處理單元；如果所述同時(shí)裝配有射頻部分與視頻部分，則前者的微處理器與后者的嵌入式處理器有線相連，且人機(jī)界面處理單元和外設(shè)接口通信處理單元僅與視頻部分嵌入式處理器有線相連；如果僅有射頻部分，人機(jī)界面處理單元和外設(shè)接口通信處理單元與射頻部分微處理器有線相連。
2.如權(quán)利要求1所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備，其特征在 于所述視頻部分之嵌入式處理器為單核數(shù)字信號(hào)處理器或多核DSP數(shù)字信號(hào)處理器、或 多核DSP+ARM處理器、或ARM處理器；所述視頻部分之視頻信號(hào)處理單元包括視頻攝像機(jī)、 雙路視頻信號(hào)控制處理模塊以及補(bǔ)光燈。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備，其特征 在于所述專用短程通信頻道處理單元包括5. 8GHz收發(fā)器和收發(fā)天線，所述局域人車信息 頻道處理單元均包括2. 45GHz收發(fā)器與收發(fā)天線或5. 8GHz收發(fā)器與收發(fā)天線；所述廣域人 車路信息頻道處理單元包括300-928MHZ特定頻段收發(fā)器和收發(fā)天線；所述各收發(fā)天線為 柱螺旋微波天線、微帶陣列天線或喇叭天線。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的路側(cè)設(shè)備，其特征 在于所述人機(jī)界面處理單元包括顯示屏、鍵盤、指示燈和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述外設(shè)接口通 信處理單元包括TCP/IP、USB、UART,以及開(kāi)關(guān)量IO通信接口。
5.一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車載設(shè)備，設(shè)置在車輛上并與車輛唯 一對(duì)應(yīng)，其特征在于包括微處理器，及與微處理器有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通 信單元、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、人機(jī)界面處理單元、拆卸檢測(cè)及電源單元、專用短程通信頻道 處理單元、雙界面IC卡接口檢測(cè)通信模塊、嵌入式安全訪問(wèn)模塊、局域人車信息頻道處理 單元、廣域人車路信息頻道處理單元和安全訪問(wèn)單元；所述車載設(shè)備通過(guò)專用短程通信頻 道、和/或局域人車信息頻道、和/或廣域人車路信息頻道與權(quán)利要求中1所述的路側(cè)設(shè)備 建立無(wú)線射頻通信。
6.如權(quán)利要求5所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車載設(shè)備，其特征在 于所述局域人車信息頻道處理單元包括2. 45GHz收發(fā)器與收發(fā)天線，或5. 8GHz收發(fā)器與 收發(fā)天線；所述廣域人車路信息頻道處理單元包括300-928MHZ特定頻段收發(fā)及喚醒器和 收發(fā)天線。
7.如權(quán)利要求5或6所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車載設(shè)備，其特征 在于所述人機(jī)界面處理單元包括鍵盤、指示燈、顯示屏和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述高速計(jì)算機(jī) 外圍設(shè)備接口通信單元為USB、TCP/IP或UART通信接口。
8.一種用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車主Mkey，基于PKI技術(shù)專為車主或其 授權(quán)人員配備，以作為快速安全認(rèn)證通行憑據(jù)、或者身份認(rèn)證工具、或者安全信息載體，其 特征在于包括微處理器，及與微處理器有線相連的高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元、人 機(jī)界面處理單元、電源單元、安全訪問(wèn)單元、局域人車信息頻道處理單元和廣域人車路信息頻道處理單元；所述車主Mkey為有源設(shè)備；所述車主Mkey通過(guò)所述高速計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備 接口通信單元與所述車載設(shè)備建立有線通信連接，或者通過(guò)局域人車信息頻道與權(quán)利要求 5中所述的車載設(shè)備建立無(wú)線通信連接；所述車主Mkey通過(guò)局域人車信息頻道單獨(dú)或者借 助所述車載設(shè)備與權(quán)利要求1中所述的路側(cè)設(shè)備建立無(wú)線通信連接。
9.如權(quán)利要求8所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車主Mkey，其特征在 于所述局域人車信息頻道處理單元包括2. 45GHz收發(fā)器與收發(fā)天線或5. 8GHz收發(fā)器與 收發(fā)天線；所述廣域人車路信息頻道處理單元包括300-928MHZ特定頻段喚醒器和接收天 線。
10.如權(quán)利要求8或9所述的用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的車主Mkey，其特 征在于所述人機(jī)界面處理單元包括鍵盤、指示燈、顯示屏和蜂鳴或語(yǔ)音器；所述高速計(jì)算 機(jī)外圍設(shè)備接口通信單元為USB、TCP/IP或UART通信接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于智能交通人、車、路信息處理系統(tǒng)的組件，包括路側(cè)設(shè)備、車載設(shè)備和車主Mkey三種組件。路側(cè)設(shè)備包括公共部分、射頻部分和視頻部分；公共部分包括人機(jī)界面處理單元、電源模組及防雷保護(hù)處理單元和外設(shè)接口通信處理單元；射頻部分包括微處理器、安全訪問(wèn)單元、消費(fèi)安全訪問(wèn)模塊、專用短程通信頻道處理單元、局域人車信息頻道處理單元和廣域人車路信息頻道處理單元；視頻部分包括嵌入式處理器、非易失數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和視頻信號(hào)處理單元。由該些組件構(gòu)成的系統(tǒng)將人員身份認(rèn)證數(shù)據(jù)信息、射頻通信數(shù)據(jù)信息和視頻識(shí)別出的車輛特征信息進(jìn)行融合分析處理，效率高、準(zhǔn)確可靠，提高智能交通管理的便捷性和安全性。
文檔編號(hào)G08G1/017GK201765697SQ20102011660
公開(kāi)日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者陳秋和 申請(qǐng)人:陳秋和