CN110278541A - 一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的obu装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，包括IC卡读取单元、安全芯片存储单元、数据处理单元、电源管理单元、通讯单元、射频天线单元。本发明利用通讯技术将车主的电子驾驶证、车辆行驶证以及ETC卡或者银行卡相结合，可以方便车主驾驶的便利性，同时也减少了高速公路上的违法行为，极大提高了高速公路的安全性。

Description

一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，更具体地说，属于一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置。
背景技术
电子车证，车辆识别电子标签。电子车证是交警电子标签身份认证体系的一部分，通过配套的道路侧设置的读卡器或交警手持读卡终端，可实现车辆真实身份的识别以及车辆轨迹的动态化管理，并配合传统的电子监控、车牌识别等系统进行管控，提升对车辆的管控能力。
ETC系统主要由两部分组成，分别为RSU(RoadSideUints，路侧单元)和OBU(即OnboardUnit的缩写)，其中，RSU安装在ETC通道上，OBU安装在机动车内。OBU安装在机动车内的方式可以分为两种，一种是后装OBU，指的是用户在购车后单独购买并自由安装；另一种是前装OBU，指的是OBU在新车出厂就配有或是通过4S店选配。
OBU一般采用DSRC(DedicatedShortRangeCommunication)技术，建立与RSU之间微波通讯链路，在车辆行进途中，在不停车的情况下，实现车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。在车场管理中，采用DSRC技术实现不停车快速车道，自动扣取停车费。
由于ETC通过高速收费路口、停车缴费时给用户带来的便利性，加上很多商业银行的参与，促成了OBU大量普及。以北京为例，安装有ETC卡的用户在2017年突破了320万。
移动互联网越来越普及，越来越多的信息被电子化进行存储，在汽车行业，驾驶证与行驶本以及车辆的基本信息，还远未被互联网化，开车必须得带着行驶本与驾驶证，给广大车主带来了极大的不便利。随着中国市场汽车保有量的不断攀升，很多行驶在路上的车辆处于异常驾驶状态，很多为了逃避公路限速的基本要求，对车辆进行套牌，或者车牌进行伪装，以及因后扣分体系给违反者提供了买分、卖分、借分等规避打击的行为，给公路的正常行驶带来了潜在的极大风险，为了打击这些违法行为，往往需要耗费巨大的人力物力，打击犯罪成本高昂。若能把电子驾照、ETC卡以及行驶本等与OBU相结合，集成到OBU装置中，不仅极大便利了车主对上述信息的管理，也方便了交通管理部门对道路交通安全的实时监控与管理，是智慧交通的一个重要终端平台。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：包括IC卡读取单元、安全芯片存储单元、数据处理单元、电源管理单元、通讯单元、射频天线单元；
IC卡读取单元用于读取IC卡内的信息，并与安全芯片存储单元连接；
安全芯片存储单元，对存储在安全芯片里的数据进行高可靠性的加密处理，并通过芯片数据读写接口与外部设备进行数据通信，对安全芯片存储单元的数据进行特殊权限的读写操作，安全芯片存储单元与数据处理单元相连；
数据处理单元，对读取的IC卡内的信息按照DSRC通信应用层协议进行数据包封装，上传至与RSU，RSU通过约定的方式对通信包进行解析，进行人证比对，将比对结果通过RSU反馈。显示是否为本人电子驾驶证。或根据获得驾驶证信息进行判断，用户是否符合上高速的条件，若不符合，提通过OBU进行提示驾驶员驾龄未到符合高速行驶的要求，提示高速的风险；
电源管理单元与电源以及电源唤醒单元连接，电源唤醒单元根据DSRC标准协议，对通信单元接收的广播信号强度进行检测，若Rx＞Rth，其中Rx为连续两次接收RSU的广播信号的平均强度，Rth为唤醒门限，则打开供电开关，对整个OBU装置进行供电，恢复OBU的正常状态，可以通过ETC进行交易；
通信单元为OBU的DSRC物理层，链路层以及应用层协议部分的实现，通过射频天线单元与RSU进行实时通信，上传OBU的应用数据，以及接收来自RSU侧的应用数据；
射频天线单元为符合DSRC物理层标准的工作频段的通用射频模块，其工作频率为ISM5.8GHz或者为915-920MHz或者为2.45GHz。
作为一种优化的技术方案，所述IC卡读取单元的数目为两个，对应着两个IC卡槽：第一IC卡读卡单元和第二IC卡读卡单元；第一IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器；第二IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器。
作为一种优化的技术方案，所述安全芯片存储单元内置flash存储空间，可以存储加密的数据，数据根据用户鉴权与正确的密码进行读取，安全芯片具有符合国家标准的通过外部接口。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明利用通讯技术将车主的电子驾驶证、车辆行驶证以及ETC卡或者银行卡相结合，可以方便车主驾驶的便利性，同时也减少了公路上的违法行为，极大提高了公路的安全性和实现收费公路自由流的目标。
参照附图和实施例对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明一种实施例中OBU的原理框架图；
图2为本发明一种实施例中安全芯片存储单元数据存储的流程图。
具体实施方式
实施例
如图1-2所示，一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：包括IC卡读取单元、安全芯片存储单元、数据处理单元、电源管理单元、通讯单元、射频天线单元。其中，安全芯片存储单元与数据处理单元相连，数据处理单元通过通信单元连接射频天线与部署闸口的RSU进行无线通信，所述数据处理单元与显示屏相连进行具体状态与相关信息的显示。
IC卡读取单元用于读取IC卡内的信息，并与安全芯片存储单元连接。IC卡包括车主的电子驾驶证以及ETC卡或者银行卡。其中，电子驾驶证包括个人照片、驾驶人姓名、年龄、性别、籍贯、驾驶证号、驾驶证编码、驾驶证类别、允许驾驶机动车类型、颁证日期、积分等。
所述IC卡读取单元的数目为两个，对应着两个IC卡槽：第一IC卡读卡单元和第二IC卡读卡单元；第一IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器；第二IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器。
安全芯片存储单元，对存储在安全芯片里的数据进行高可靠性的加密处理，并通过芯片数据读写接口与外部设备进行数据通信，对安全芯片存储单元的数据进行特殊权限的读写操作，安全芯片存储单元与数据处理单元相连。安全芯片存储单元内置flash存储空间，可以存储加密的数据，数据根据用户鉴权与正确的密码进行读取，安全芯片具有符合国家标准的通过外部接口。
安全芯片存储单元分为多个存储区域：存储区域1存储OBU的ID号及数字证书；存储区域2存储电子行驶本数据，包括不限于车辆品牌、型号、出厂日期、外观及尺寸、发动机编号、车主信息、车牌号等；存储区域3用于缓存电子驾驶证数据包，当电子驾驶证插在OBU的IC卡存储单元时，激活设备并读取电子驾驶证的加密数据包覆盖存储到存储区域3。
安全芯片存储单元的加密方法有：SM1，SM2，SM3，SM4，SM7等国家安全标准方法，安全芯片存储单元内置flash存储空间，可以存储加密的数据，数据根据用户鉴权与正确的密码进行读取，安全芯片具有符合国家标准的通过外部接口，比如：SPI，TYPEA等通用接口类型，连接外部通过授权的设备，将车辆的电子行驶本存储于安全芯片存储单元中。
数据处理单元，对读取的IC卡内的信息按照DSRC通信应用层协议进行数据包封装，上传至与RSU，RSU通过约定的方式对通信包进行解析，进行人证比对，将比对结果通过RSU反馈。显示是否为本人电子驾驶证。或根据获得驾驶证信息进行判断，用户是否符合上高速的条件，若不符合，提通过OBU进行提示驾驶员驾龄未到符合高速行驶的要求，提示高速的风险。
数据处理单元或将车辆外观照片转换成16进制的文本符号，与车牌号码，颜色等信息、及电子驾驶证等进行封装打包，形成符合DSRC标准协议的应用层协议数据，通过通信单元连接射频天线单元与RSU(包含用于监控而非ETC功能的路侧单元)进行通信，RSU根据与OBU约定的格式将相应的16进制文本数据转换成车辆外观图片。可通过在闸口设置的摄像头拍摄的图片进行比对，如果车辆外形不一致，则发出系统报警信息，防止车辆丢失或者OBU装备被盗用。同时，数据处理单元可将行驶本的基本信息比如车牌号码，发动机编号等在显示屏进行显示。
电源管理单元与电源以及电源唤醒单元连接，电源唤醒单元根据DSRC标准协议，对通信单元接收的广播信号强度进行检测，若Rx＞Rth，其中Rx为连续两次接收RSU的广播信号的平均强度，Rth为唤醒门限，则打开供电开关，对整个OBU装置进行供电，恢复OBU的正常状态，可以通过ETC进行交易。
通信单元为OBU的DSRC物理层，链路层以及应用层协议部分的实现，通过射频天线单元与RSU进行实时通信，上传OBU的应用数据，以及接收来自RSU侧的应用数据。
射频天线单元为符合DSRC物理层标准的工作频段的通用射频模块，其工作频率为ISM5.8GHz或者为915-920MHz或者为2.45GHz。
本发明利用通讯技术将车主的电子驾驶证、车辆行驶证以及ETC卡或者银行卡相结合，可以方便车主驾驶的便利性，同时也减少了高速公路上的违法行为，极大提高了高速公路的安全性。
本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：包括IC卡读取单元、安全芯片存储单元、数据处理单元、电源管理单元、通讯单元、射频天线单元；
IC卡读取单元用于读取IC卡内的信息，并与安全芯片存储单元连接；
安全芯片存储单元，对存储在安全芯片里的数据进行高可靠性的加密处理，并通过芯片数据读写接口与外部设备进行数据通信，对安全芯片存储单元的数据进行特殊权限的读写操作，安全芯片存储单元与数据处理单元相连；
数据处理单元，对读取的IC卡内的信息按照DSRC通信应用层协议进行数据包封装，上传至与RSU，RSU通过约定的方式对通信包进行解析，进行人证比对，将比对结果通过RSU反馈。显示是否为本人电子驾驶证。或根据获得驾驶证信息进行判断，用户是否符合上高速的条件，若不符合，提通过OBU进行提示驾驶员驾龄未到符合高速行驶的要求，提示高速的风险；
电源管理单元与电源以及电源唤醒单元连接，电源唤醒单元根据DSRC标准协议，对通信单元接收的广播信号强度进行检测，若Rx＞Rth，其中Rx为连续两次接收RSU的广播信号的平均强度，Rth为唤醒门限，则打开供电开关，对整个OBU装置进行供电，恢复OBU的正常状态，可以通过ETC进行交易；
通信单元为OBU的DSRC物理层，链路层以及应用层协议部分的实现，通过射频天线单元与RSU进行实时通信，上传OBU的应用数据，以及接收来自RSU侧的应用数据；
射频天线单元为符合DSRC物理层标准的工作频段的通用射频模块，其工作频率为ISM5.8GHz或者为915-920MHz或者为2.45GHz。
2.根据权利要求1所述的一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：所述IC卡读取单元的数目为两个，对应着两个IC卡槽：第一IC卡读卡单元和第二IC卡读卡单元；
第一IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器；第二IC卡读卡单元为接触式读卡器或非接触式读卡器。
3.根据权利要求1所述的一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：所述安全芯片存储单元内置flash存储空间，可以存储加密的数据，数据根据用户鉴权与正确的密码进行读取，安全芯片具有符合国家标准的通过外部接口。
4.根据权利要求3所述的一种可加载电子行驶证和电子驾驶证的OBU装置，其特征在于：所述安全芯片存储单元分为三个存储区域：存储区域1、存储区域2和存储区域3；存储区域1存储OBU的ID号及数字证书；存储区域2存储电子行驶本数据，包括不限于车辆品牌、型号、出厂日期、外观及尺寸、发动机编号、车主信息、车牌号等；存储区域3用于缓存电子驾驶证数据包。
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