CN104463989B - 一种电子标签自充值的装置、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电子标签自充值装置、系统和充值方法，在传统电子标签内增加支付电路模块等相关功能模块，使其具备支付功能，可广泛用于需要客户进行自充值的设备中，例如ETC系统及二义性路径识别系统中。本发明改变了电子标签的充值模式，避免了用户需要到网点进行充值的不便，节省了时间和人力成本。

Description

一种电子标签自充值的装置、系统和方法
技术领域
本发明涉及电子标签自充值装置及充值方法，更具体的说，是在传统电子标签内增加相关功能模块，使其具备支付功能，可广泛用于需要客户进行自充值的设备中，例如ETC系统及二义性路径识别系统中。
背景技术
不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collection System，简称ETC系统)利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification简称AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网路进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。
ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质,采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。
RSU即路侧单元(Road-Side Units，简称RSU)，又称为电子标签读写器、路侧读写天线、ETC天线、路侧设备，由微波天线和读写控制器组成。安装在收费车道门架上或收费岛立柱上的用于同过往车辆上的车载设备进行通信的天线及相应的控制设备。
OBU即车载单元OBU(On Board Unit，简称OBU)，又称为电子标签、车载设备，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部(风挡玻璃或仪表台上)并且支持利用专用短程通信与路侧单元进行信息交换的设备。OBU本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签，也可以通过附加一个智能卡读写接口，实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能，而成为双片式电子标签。
目前对于储值卡用户需要在卡内余额不足时到指定网点进行充值，目前国内各省市的ETC充值网点非常少，使得充值困难，非常不便。
发明内容
有鉴于此，针对传统的充值方案非常不方便，需要客户到专门的营业网点进行操作的缺点，本发明提出具备自充值功能的电子标签自充值装置、系统和方法。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电子标签自充值装置，包括微处理器模块、电源模块、安全模块、声光指示模块、电源控制模块以及支付电路模块；
所述电源模块为其他所述各模块供电；
所述电源控制模块控制电源模块；
所述微处理模块分别控制电源控制模块、安全模块、声光指示模块，微处理模块还通过控制支付电路模块与手机等移动支付终端进行交互，从而进行对IC卡的充值工作。
进一步的，还包括：
防拆卸检测模块，由所述电源模块为其供电；
以及防拆卸触动杆和微动开关模块，防拆卸触动杆与微动开关模块配合控制拆卸动作检测模块。
进一步的，所述微处理器模块通过中断方式实时检测防拆卸检测模块的信号，微处理器模块根据检测的拆卸信号将拆卸信息写入安全模块进行存储，并控制声光指示模块进行相应的提示。进一步，所述微处理器模块为单片机。
进一步，所述安全模块为基于3DES、RSA等密钥算法的安全控制模块，安全模块用于对通信数据进行加密和解密处理，并对拆卸信息进行存储。进一步，所述安全模块为ESAM卡。
进一步，所述声光指示模块包括声音指示部分、光指示部分和显示部分，声音指示部分主要由蜂鸣器及驱动电路组成，用声音的方式指示设备的工作状态和命令操作结果，光指示部分主要由不同颜色的指示灯组成，用来指示设备的工作状态和命令操作结果，显示部分主要由OLED或者LCD以及驱动电路组成。
进一步，所述电源模块包括供电部分(如电池，直流源等)和分级电源控制电路。
进一步，所述电源控制模块在电子标签开始工作时，控制开启电源模块为装置的其他模块供电，当电子标签拆卸时，电源控制模块控制电源模块继续供电，直至拆卸信息写入安全模块并进行相应提示后再控制电源模块停止供电。
进一步，所述防拆卸检测模块主要由分离元器件组成，主要对拆卸信号进行整理并传送给微处理器模块。
进一步，所述微动开关模块主要由单刀双掷的微动开关以及外围电路组成。
本发明还提供了一种电子标签，包括上述的自充值装置。
本发明还提供了一种自充值应用系统，包括：
具有蓝牙或NFC功能的移动设备；
具有上述自充值装置的电子标签，电子标签还附带有被充值的IC卡；
和运营商的后台管理系统。
进一步，移动设备中安装有充值客户端软件。
进一步，所述移动设备为手机或PDA或平板电脑。
本发明还提供了一种电子标签自充值的方法，用户的移动设备中安装有充值客户端软件，运营商的后台建立个人的电子钱包并且与用户的移动移动支付电子钱包进行关联；
由移动设备中的充值客户端软件向电子标签的自充值装置发出配对请求，电子标签的自充值装置对配对请求作出配对完成的应答；
由移动设备中的充值客户端软件向电子标签的自充值装置发出认证请求，电子标签的自充值装置完成认证后向移动设备返回认证完成的应答；
通过充值客户端软件输入充值的金额，移动设备向电子标签的自充值装置发出充值请求，电子标签的自充值装置收到请求后向IC卡进行充值；
充值完成后，电子标签向移动设备返回充值完成的应答；
移动设备向电子钱包发出资金划拨请求，电子钱包将充值金额划拨给对应的运营商账户，完成划拨后返回划拨应答。
进一步，所述移动设备为手机或PDA或平板电脑。
相对于现有技术，本发明提供了一种新型的电子标签充值模式，避免了用户需要到网点进行充值的不便，节省了时间和人力成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1主要展示本发明实施例所述的电子标签的自充值装置的结构；
图2为本发明实施例所述的自充值方法的流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，电子标签的自充值装置包括功能部分和结构部分，功能部分包括微处理器模块14、微动开关模块18、防拆卸检测模块17、电源模块11、安全模块13、声光指示模块16、电源控制模块15以及支付电路模块12，结构部分包括上壳21、底壳22、防拆卸触动杆23。该装置可广泛用于需要客户进行自充值的设备中，例如ETC系统及二义性路径识别系统中。
所述电源模块11为其他所述各模块供电；
所述电源控制模块15控制电源模块；
所述微处理模块14分别控制电源控制模块15、安全模块13、声光指示模块16，微处理模块14还通过控制支付电路模块12与手机等移动设备进行交互，从而进行对IC卡的充值工作。
防拆卸检测模块17，由所述电源模块为其供电；
防拆卸触动杆23与微动开关模块18配合控制防拆卸动作检测模块17。
所述微处理器模块14通过中断方式实时检测防拆卸检测模块17的信号，微处理器模块14根据检测的拆卸信号将拆卸信息写入安全模块13进行存储，并控制声光指示模块16进行相应的提示。进一步，所述微处理器模块为单片机。
进一步，所述安全模块13为基于3DES、RSA等密钥算法的安全控制模块，安全模块13用于对通信数据进行加密和解密处理，并对拆卸信息进行存储。进一步，所述安全模块为ESAM卡。
进一步，所述声光指示模块16包括声音指示部分、光指示部分和显示部分，声音指示部分主要由蜂鸣器及驱动电路组成，用声音的方式指示设备的工作状态和命令操作结果，光指示部分主要由不同颜色的指示灯组成，用来指示设备的工作状态和命令操作结果，显示部分主要由OLED或者LCD以及驱动电路组成。
进一步，所述电源模块11包括供电部分(如电池，直流源等)和分级电源控制电路。
进一步，所述电源控制模块15在电子标签开始工作时，控制开启电源模块11为装置的其他模块供电，当电子标签拆卸时，电源控制模块15控制电源模块11继续供电，直至拆卸信息写入安全模块并进行相应提示后再控制电源模块11停止供电。
进一步，所述防拆卸检测模块17主要由分离元器件组成，主要对拆卸信号进行整理并传送给微处理器模块。
进一步，所述微动开关模块18主要由单刀双掷的微动开关以及外围电路组成。
主要由上壳21、底壳22组成的壳体和防拆卸触动杆23可以用阻燃ABS+PC材料制成，其中防拆卸触动杆23安装在后壳上，与单板上的微动开关模块18相配合，当OBU装在车上时，防拆卸触动杆压缩微动开关从NC端至NO端，当OBU被拆卸时，微动开关弹开从NO端至NC端，同时将防拆卸触动杆弹起。
本发明的自充值系统包括：具备蓝牙或者NFC功能的移动设备(手机、PDA或平板电脑等)，运营商的后台以及安全认证数据库、充值客户端软件、具备自充值装置的电子标签，被充值的IC卡。
客户在自己的手机上安装运营商开发的充值客户端软件，在运营商的后台建立个人的电子钱包并且与手机移动支付的电子钱包进行关联，操作手机上的客户端软件，与具备自充值功能的电子标签继续配对与安全认证，电子标签完成对IC的充值动作。
移动设备以手机为例，具体充值步骤如图2所示：
步骤S1：用户操作手机，首先由充值客户端软件向电子标签发出配对请求:
步骤S2：电子标签对请求作出配对完成的应答；
步骤S3：之后由手机向电子标签发出认证请求；
步骤S4：电子标签完成认证后向手机返回认证完成的应答；
步骤S5：配对与认证流程结束后，客户可以通过软件输入充值的金额，手机向电子标签发出充值请求；
步骤S6：电子标签收到请求指令后向IC卡进行充值；
步骤S7：充值完成后，IC卡向电子标签返回充值完成的应答；
步骤S8：电子标签向手机返回充值完成的确认应答；
步骤S9：接下来手机会向移动支付电子钱包发出资金划拨请求；
步骤S10：由移动支付电子钱包将用户的充值金额划拨给对应的高速公路运营商账户；
步骤S11：划拨完成后，运营商账户向移动支付电子钱包返回完成应答；
步骤S12：移动支付电子钱包向手机返回划拨完成应答。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电子标签自充值的方法，其特征在于，
所述电子标签具有自充值装置，并附带有被充值的IC卡；
用户的移动设备中安装有充值客户端软件，运营商的后台建立个人的电子钱包并且与用户的移动支付电子钱包进行关联；
由移动设备中的充值客户端软件向电子标签的自充值装置发出配对请求，电子标签的自充值装置对配对请求作出配对完成的应答；
由移动设备中的充值客户端软件向电子标签的自充值装置发出认证请求，电子标签的自充值装置完成认证后向移动设备返回认证完成的应答；
通过充值客户端软件输入充值的金额，移动设备向电子标签的自充值装置发出充值请求，电子标签的自充值装置收到请求后向IC卡进行充值；
充值完成后，电子标签向移动设备返回充值完成的应答；
移动设备向移动支付电子钱包发出资金划拨请求，移动支付电子钱包将充值金额划拨给对应的运营商后台建立的个人电子钱包，完成划拨后返回划拨应答。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述移动设备为手机或PDA或平板电脑。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述电子标签的自充值装置包括微处理器模块、电源模块、安全模块、声光指示模块、电源控制模块以及支付电路模块；
所述电源模块为所述电子标签的自充值装置中的其他各模块供电；
所述电源控制模块控制电源模块；
所述微处理器模块分别控制电源控制模块、安全模块、声光指示模块，微处理器模块还通过控制支付电路模块与移动设备进行交互，从而进行对IC卡的充值工作。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述电子标签的自充值装置还包括：
防拆卸检测模块，由所述电源模块为其供电；
以及防拆卸触动杆和微动开关模块，防拆卸触动杆与微动开关模块配合控制防拆卸检测模块。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述微处理器模块通过中断方式实时检测防拆卸检测模块的信号，微处理器模块根据检测的拆卸信号将拆卸信息写入安全模块进行存储，并控制声光指示模块进行相应的提示。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述安全模块为基于3DES、RSA密钥算法的安全控制模块，安全模块用于对通信数据进行加密和解密处理，并对拆卸信息进行存储。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述声光指示模块包括声音指示部分、光指示部分和显示部分，声音指示部分主要由蜂鸣器及驱动电路组成，用声音的方式指示设备的工作状态和命令操作结果，光指示部分主要由不同颜色的指示灯组成，用来指示设备的工作状态和命令操作结果，显示部分主要由OLED或者LCD以及驱动电路组成。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述电源控制模块在电子标签开始工作时，控制开启电源模块为所述电子标签的自充值装置中的其他模块供电，当电子标签被拆卸时，电源控制模块控制电源模块继续供电，直至拆卸信息写入安全模块并进行相应提示后再控制电源模块停止供电。
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