CN110570261A - 一种获取不停车收费发票的方法、系统以及车载单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种获取不停车收费发票的方法、系统和车载单元，其中方法包括：车载单元接收路侧单元发送的认证请求，向路侧单元发送认证因子，接收路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，根据认证因子对认证密文进行第一校验通过后，向路侧单元发送车辆信息获取响应，接收路侧单元发送的交易凭证获取请求，进行第二处理得到交易凭证密文，并将交易凭证密文发送至路侧单元，接收路侧单元发送的授权密文，对授权密文进行第三校验通过后，使用预制发票打印发票打印信息或者向打印设备发送打印指令和发票打印信息。通过该方法，使得用户无需专门去获取发票，可以通过车载单元OBU上直接打印发票，且无需用户等待，可以即时开具发票。

Description

一种获取不停车收费发票的方法、系统以及车载单元

技术领域

本发明涉及一种电子技术领域，尤其涉及一种获取不停车收费发票的方法、系统以及车载单元。

背景技术

不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)是通过安装于车辆上的车载装置和安装在收费站车道上的天线之间进行无线通信和信息交换来完成收费，该系统主要由车辆自动识别系统、中心管理系统和其他辅助设施等组成。其中，车辆自动识别系统由车载单元(On board unit，OBU)、路边单元(Road side unit，RSU)、环路感应器等组成。OBU中存有车辆识别信息，一般安装于车辆前面的挡风玻璃上，RSU安装于收费站旁边，环路感应器安装于车道地面下。中心管理系统有大型的数据库，存储大量注册车辆和用户的信息。

当车辆通过收费站口时，环路感应器感知车辆，RSU发出询问信号，OBU做出响应，并进行双向通信和数据交换；中心管理系统获取车辆识别信息，如汽车ID号、车型等信息，并与数据库中存储的相应信息进行比较判断，根据不同情况来控制中心管理系统产生不同的动作，如计算机收费管理系统从该车的预付款项账户中扣除此次应交的过路费，或送出指令给其它辅助设施工作。其它辅助设施如：违章车辆摄像系统，自动控制栏杆或其它障碍，交通显示设备(红，黄，绿灯等设备)指示车辆行驶。

现有的ETC系统中，开具电子发票需要客户登录发票服务平台，选取需要开具发票的充值或消费交易记录，申请生成通行费电子发票。这种开具电子发票的方式一般需要等待几个工作日方可领取，如此带来一定的弊端：

1、即时性差，等待时间较长，影响用户体验。

2、应用场景受局限，对于出租车等运营公共交通等应用场景有一定的限制，无法为乘客立即获取发票。

发明内容

本发明旨在解决上述问题之一。

本发明的主要目的在于提供一种获取不停车收费发票的方法。

本发明的另一目的在于提供一种车载单元。

本发明的又一目的在于提供一种获取不停车收费发票的系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明一方面提供了一种获取不停车收费发票的方法，包括：车载单元接收路侧单元发送的认证请求；所述车载单元向所述路侧单元发送认证因子，所述认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；所述车载单元接收所述路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，所述认证密文是所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理后获得的；所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验；所述车载单元在所述第一校验通过后，向所述路侧单元发送车辆信息获取响应，所述车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，所述车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；所述车载单元接收所述路侧单元发送的交易凭证获取请求，其中，所述交易凭证获取请求包括：待验证信息，所述待验证信息包括：随机因子和所述车辆识别信息对应的消费金额，所述消费金额是所述路侧单元根据所述车辆识别信息对应的所述当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文，并将所述交易凭证密文发送至所述路侧单元；所述车载单元接收所述路侧单元发送的授权密文，其中，所述授权密文是所述路侧单元对所述交易凭证密文进行第二校验通过后对授权信息进行第三处理生成的，所述授权信息包括：发票打印信息，所述发票打印信息包括：所述消费金额；所述车载单元对所述授权密文进行第三校验；所述车载单元在所述第三校验通过后，使用预制发票打印所述发票打印信息或者向打印设备发送打印指令和所述发票打印信息。

此外，所述待验证信息还包括：所述当前行程的出口信息；或者所述交易凭证获取请求还包括：所述当前行程的出口信息，所述方法还包括：所述车载单元还将所述当前行程的出口信息存储。

此外，所述授权信息还包括指定信息；在所述车载单元接收所述路侧单元发送的授权密文之前，所述方法还包括：所述车载单元接收所述路侧单元发送的指定信息获取请求；所述车载单元向所述路侧单元返回指定信息获取响应，所述指定信息获取响应包括：所述指定信息。

此外，所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理包括：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第一密钥对所述认证因子进行第一加密处理；所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验包括：所述车载单元利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对；或者，所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理包括：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述认证因子进行第一签名处理；所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验包括：所述车载单元利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签；和/或，所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理包括：所述车载单元利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理；所述路侧单元在对所述交易凭证密文进行第二校验包括：所述路侧单元利用所述第二密钥对所述交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将所述第二明文信息与所述待验证信息进行比对；或者，所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理包括：所述车载单元利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理；所述路侧单元在对所述交易凭证密文进行第二校验包括：所述路侧单元利用所述车载单元的公钥和所述待验证信息对所述交易凭证密文进行验签；和/或，所述路侧单元对发票打印信息进行第三处理包括：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第三密钥对所述发票打印信息进行第三加密处理；所述车载单元对所述授权密文进行第三校验包括：所述车载单元利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对；或者，所述路侧单元对发票打印信息进行第三处理包括：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述发票打印信息进行第三签名处理；所述车载单元对所述授权密文进行第三校验包括：所述车载单元利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签。

本发明另一方面提供了一种车载单元，包括：接收模块，用于接收路侧单元发送的认证请求；发送模块，用于向所述路侧单元发送认证因子，所述认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，所述认证密文是所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理后获得的；处理模块，用于根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验；所述发送模块，还用于在所述处理模块对所述认证密文进行第一校验通过后，向所述路侧单元发送车辆信息获取响应，所述车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，所述车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的交易凭证获取请求，其中，所述交易凭证获取请求包括：待验证信息，所述待验证信息包括：随机因子和所述车辆识别信息对应的消费金额，所述消费金额是所述路侧单元根据所述车辆识别信息对应的所述当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；所述处理模块，还用于对所述待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文；所述发送模块，还用于将所述交易凭证密文发送至所述路侧单元；所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的授权密文，其中，所述授权密文是所述路侧单元对所述交易凭证密文进行第二校验通过后对发票打印信息进行第三处理生成的，所述发票打印信息包括：所述消费金额；所述处理模块，还用于对所述授权密文进行第三校验；打印模块，用于在所述处理模块对所述授权密文进行第三校验通过后，使用预制发票打印所述发票打印信息，或者，所述发送模块，还用于在所述处理模块对所述授权密文进行第三校验通过后，向打印设备发送打印指令和所述发票打印信息。

此外，所述待验证信息还包括：所述当前行程的出口信息；或者所述交易凭证获取请求还包括：所述当前行程的出口信息，所述车载单元还包括存储模块，用于将所述当前行程的出口信息存储。

此外，所述授权信息还包括指定信息；所述接收模块，还用于在接收所述路侧单元发送的授权密文之前，接收所述路侧单元发送的指定信息获取请求；所述发送模块，还用于向所述路侧单元返回指定信息获取响应，所述指定信息获取响应包括：所述指定信息。

此外，所述处理模块通过以下方式根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验：利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对；或者，利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签；和/或，所述处理模块通过以下方式对所述待验证信息进行第二处理：利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理；或者，利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理；和/或，所述处理模块通过以下方式对所述授权密文进行第三校验：利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对；或者，利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签。

本发明又一方面提供一种获取不停车收费发票的系统，包括：前述的车载单元和路侧单元。

此外，所述处理模块利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对时；所述路侧单元通过以下方式对所述认证因子进行第一处理：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第一密钥对所述认证因子进行第一加密处理；所述处理模块利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签时，所述路侧单元通过以下方式对所述认证因子进行第一处理：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述认证因子进行第一签名处理；所述处理模块利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理时，所述路侧单元通过以下方式对所述交易凭证密文进行第二校验：所述路侧单元利用所述第二密钥对所述交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将所述第二明文信息与所述待验证信息进行比对；所述处理模块利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理时，所述路侧单元通过以下方式对所述交易凭证密文进行第二校验：所述路侧单元利用所述车载单元的公钥和所述待验证信息对所述交易凭证密文进行验签；所述处理模块利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对时，所述路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第三密钥对所述发票打印信息进行第三加密处理；所述处理模块利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签时，所述路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述发票打印信息进行第三签名处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的一种获取不停车收费ETC发票的方法、系统和车载单元，使得用户无需专门去获取发票，可以通过车载单元OBU上直接打印发票，且无需用户等待，可以即时开具发票。此外，通过在本发明的方案中设计OBU需要获得路侧单元RSU的授权才能打印发票的流程，使得无法使用OBU随意虚开发票，防止OBU发票打印被滥用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例1提供的获取不停车收费发票的方法流程图；

图2为本发明实施例1提供的车载单元结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的获取不停车收费发票的系统框图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供一种获取不停车收费发票的方法，如图1所示，包括：

步骤S101，车载单元接收路侧单元发送的认证请求；车载单元在跟路侧单元进行交易之前，需要先建立起一个安全的通信链路，以保证通信安全。安装有车载单元的车辆进入到收费范围内时，路侧单元的天线检测到车载单元的存在，获取或者生成一个认证请求，并向车载单元发送该认证请求。路侧单元可以采取广播的方式发送认证请求，也可以采取一对一的方式发送认证请求。

步骤S102，车载单元向路侧单元发送认证因子，认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；车载单元在接收到路侧单元发送的认证请求后，根据认证请求中限定的对认证因子的要求或者根据与路侧单元预先协商的认证因子格式或类型，向路侧单元发送该认证因子，例如，该认证因子可以是当前时间、随机数、事件因子的数字等方式。

步骤S103，车载单元接收路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，认证密文是路侧单元对认证因子进行第一处理后获得的；具体的，车辆信息获取请求中可以包括要获取车辆信息的类型，例如，要获取车辆标识信息、车辆通行过路信息等。路侧单元在接收到认证因子后，利用预先设定的方式对该认证因子进行处理，或者路侧单元与车载单元共同协商出对认证因子进行处理，具体来说，至少可以通过以下方式对认证因子进行第一处理：

方式一：路侧单元利用与车载单元协商的第一密钥对认证因子进行第一加密处理。具体的，路侧单元与车载单元在通信之前预先协商出第一密钥，用于在通信过程中的加解密，以保证数据传输的安全性，该第一密钥可以是一组对称密钥或非对称密钥。

方式二：路侧单元利用路侧单元的私钥对认证因子进行第一签名处理。具体的，路侧单元利用自身的私钥签名，以证明数据是该路侧单元发送给车载单元的，防止被拦截篡改。

步骤S104，车载单元根据认证因子对认证密文进行第一校验；与路侧单元进第一处理相对应，车载单元在接收到认证密文后，至少通过以下方式对认证密文进行校验：

方式一：车载单元利用第一密钥对认证密文进行解密得到第一明文信息，将第一明文信息与认证因子进行比对；同样的，与加密相对应的，车载单元在解密时也利用第一密钥进行解密，该第一密钥为一组对此密钥时，则路侧单元和车载单元利用相同的第一密钥进行加解密，该第一密钥为一组非对此密钥时，路侧单元利用其中的一个密钥进行加密，车载单元利用另一个密钥进行解密，最终将解密的明文信息与认证因子进行比对，从而确定校验是否通过。

方式二：车载单元利用路侧单元的公钥和认证因子对认证密文进行验签，与签名相对应的，车载单元预先存储或接收路侧单元分发的路侧单元的公钥，对认证密文进行验签操作。

步骤S105，车载单元在第一校验通过后，向路侧单元发送车辆信息获取响应，车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；具体的，车辆信息获取响应包括车辆信息获取请求中请求的信息，包括但不限于车辆识别信息和当前行程的入口信息。当前行程的入口信息可以是车载单元在驶入高速入口时存储的。

步骤S106，车载单元接收路侧单元发送的交易凭证获取请求，其中，交易凭证获取请求包括：待验证信息，待验证信息包括：随机因子和车辆识别信息对应的消费金额，消费金额是路侧单元根据车辆识别信息对应的当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；具体的，路侧单元在接收到车载单元的车辆信息获取响应后，即可以获知该车辆当前行程的入口信息，且该路侧单元所处的出口即为该车辆当前行程的出口，因此，路侧单元可以根据当前行程的入口信息和当前行程的出口信息以及车辆的型号计算得到通行费用，即该车辆识别信息对应的消费金额。也可以是路侧单元将车辆识别信息对应的当前行程的入口信息和当前行程的出口信息发送至结算平台，由结算平台计算得到对应的消费金额并返回至路侧单元。路侧单元还生成一个随机因子，将随机因子和消费金额一起发送给车载单元。

步骤S107，车载单元对待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文，并将交易凭证密文发送至路侧单元；车载单元对待验证信息进行第二处理包括以下几种方式：

方式一：车载单元利用与路侧单元协商的第二密钥对待验证信息进行第二加密处理。

方式二：车载单元利用车载单元的私钥对待验证信息进行第二签名处理。

第二加密处理与第一加密处理的方式类似，第二签名处理与第一签名处理类似，因此，在此不再赘述。

步骤S108，车载单元接收路侧单元发送的授权密文，其中，授权密文是路侧单元对交易凭证密文进行第二校验通过后对授权信息进行第三处理生成的，授权信息包括：发票打印信息，发票打印信息包括：消费金额。

其中，路侧单元在对交易凭证密文进行第二校验包括以下几种方式：

方式一：路侧单元利用第二密钥对交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将第二明文信息与待验证信息进行比对。

方式二：路侧单元利用车载单元的公钥和待验证信息对交易凭证密文进行验签。

第二校验与第一校验的方式类似，因此，在此不再赘述。

路侧单元对发票打印信息进行第三处理包括以下几种方式：

方式一：路侧单元利用与车载单元协商的第三密钥对发票打印信息进行第三加密处理。

方式二：路侧单元利用路侧单元的私钥对发票打印信息进行第三签名处理。

第三加密处理与第一加密处理的方式类似，第三签名处理与第一签名处理类似，因此，在此不再赘述。

在本发明的一个可选实施方式中，授权信息还包括指定信息；在车载单元接收路侧单元发送的授权密文之前，方法还包括：车载单元接收路侧单元发送的指定信息获取请求；车载单元向路侧单元返回指定信息获取响应，指定信息获取响应包括：指定信息。具体来说，车载单元还通过指定信息对路侧单元进行验证，即，路侧单元向车载单元发送指定信息的获取请求，车载单元生成指定信息并发给路侧单元，该指定信息可以是随机数，路侧单元将包含指定信息、发票打印信息的授权信息进行第三处理获得授权密文发给车载单元，车载单元对授权密文进行验证时，也对指定信息进行了验证，从而使得车载单元可以确定数据发送方路侧单元的身份，也确定数据传输过程中没有遭到窜改。

步骤S109，车载单元对授权密文进行第三校验；具体来说，车载单元只有在接收到路侧单元的授权密文并对授权密文校验通过后，才能进行发票的打印，从而保证发票打印的可控性。

车载单元对授权密文进行第三校验包括以下几种方式：

方式一：车载单元利用第三密钥对授权密文进行解密得到第三明文信息，将第三明文信息与发票打印信息进行比对。

方式二：车载单元利用路侧单元的公钥和发票打印信息对授权密文进行验签。

第三校验与第一校验的方式类似，因此，在此不再赘述。

步骤S110，车载单元在第三校验通过后，使用预制发票打印发票打印信息或者向打印设备发送打印指令和发票打印信息。车载单元可以本身自带有发票打印装置可以直接打印发票，也可以外接发票打印设备，向发票打印设备发送发票信息，从而即时打印发票。预制发票是指类似于出租车发票的预制发票，预制发票本身有税务章、发票号、发票代码等，开票时只需将金额等信息打印上即可。然而，由于车载单元自带的发票打印机或连接的发票打印机不同于出租车的计价器打印机，其相比于出租车的计价器打印机，不需要税控授权即可直接打印发票，但这样可能导致车载单元的发票打印被滥用。因此在打印发票之前需要先接收路侧单元的授权密文，并对授权密文进行校验后才能打印，使得无法使用车载单元随意虚开发票。

本发明的获取ETC发票的方法，使得用户无需专门去获取发票，可以通过车载单元OBU上直接打印发票，且无需用户等待，可以即时开具发票。此外，通过在本发明的方案中设计OBU需要获得路侧单元RSU的授权才能打印发票的流程，使得无法使用OBU随意虚开发票，防止OBU发票打印被滥用。

在本发明的一个可选实施方式中，待验证信息还包括：当前行程的出口信息。具体来说，待验证信息中包括当前行程的出口信息，则车载单元在对待验证信息进行第二处理时，不仅对待验证信息中的随机因子和车辆识别信息对应的消费金额进行了处理，也对当前行程中的出口信息进行了处理，进一步提升了认证的安全性。

在本发明的一个可选实施方式中，交易凭证获取请求还包括：当前行程的出口信息，方法还包括：车载单元还将当前行程的出口信息存储。当前行程的出口信息也可以包括在交易凭证获取请求中，车载单元在获取到交易凭证获取请求时，可以从中获取到当前行程的出口信息，并将该出口信息存储下来，以便下次交易时可以使用。

本实施例还提供一种车载单元，该车载单元用于执行本实施例的获取不停车收费发票的方法，在此仅对车载单元的结构进行简单说明，未尽事宜参见获取不停车收费发票的方法部分。如图2所示，该车载单元20包括：

接收模块201，用于接收路侧单元10发送的认证请求；

发送模块202，用于向路侧单元10发送认证因子，认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；

接收模块201，还用于接收路侧单元10发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，认证密文是路侧单元10对认证因子进行第一处理后获得的；

处理模块203，用于根据认证因子对认证密文进行第一校验；

发送模块202，还用于在处理模块203对认证密文进行第一校验通过后，向路侧单元10发送车辆信息获取响应，车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；

接收模块201，还用于接收路侧单元10发送的交易凭证获取请求，其中，交易凭证获取请求包括：待验证信息，待验证信息包括：随机因子和车辆识别信息对应的消费金额，消费金额是路侧单元10根据车辆识别信息对应的当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；

处理模块203，还用于对待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文；

发送模块202，还用于将交易凭证密文发送至路侧单元10；

接收模块201，还用于接收路侧单元10发送的授权密文，其中，授权密文是路侧单元10对交易凭证密文进行第二校验通过后对发票打印信息进行第三处理生成的，发票打印信息包括：消费金额；

处理模块203，还用于对授权密文进行第三校验；

打印模块204，用于在处理模块203对授权密文进行第三校验通过后，使用预制发票打印发票打印信息，或者，发送模块202，还用于在处理模块203对授权密文进行第三校验通过后，向打印设备发送打印指令和发票打印信息。

本发明的获取ETC发票的系统，使得用户无需专门去获取发票，可以通过车载单元OBU上直接打印发票，且无需用户等待，可以即时开具发票。此外，通过在本发明的方案中设计OBU需要获得路侧单元RSU的授权才能打印发票的流程，使得无法使用OBU随意虚开发票，防止OBU发票打印被滥用。

在本发明的一个可选实施方式中，待验证信息还包括：当前行程的出口信息。

在本发明的一个可选实施方式中，交易凭证获取请求还包括：当前行程的出口信息，车载单元还包括存储模块205，用于将当前行程的出口信息存储。

在本发明的一个可选实施方式中，授权信息还包括指定信息；接收模块201，还用于在接收路侧单元10发送的授权密文之前，接收路侧单元10发送的指定信息获取请求；发送模块202，还用于向路侧单元10返回指定信息获取响应，指定信息获取响应包括：指定信息。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203通过以下方式根据认证因子对认证密文进行第一校验：利用第一密钥对认证密文进行解密得到第一明文信息，将第一明文信息与认证因子进行比对；或者，利用路侧单元10的公钥和认证因子对认证密文进行验签。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203通过以下方式对待验证信息进行第二处理：利用与路侧单元10协商的第二密钥对待验证信息进行第二加密处理；或者，利用车载单元的私钥对待验证信息进行第二签名处理。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203通过以下方式对授权密文进行第三校验：利用第三密钥对授权密文进行解密得到第三明文信息，将第三明文信息与发票打印信息进行比对；或者，利用路侧单元10的公钥和发票打印信息对授权密文进行验签。

本实施例提供一种获取不停车收费发票的系统，如图3所示，包括：前述的车载单元20和路侧单元10。路侧单元10所执行的操作可以参见本实施例获取不停车收费发票的方法中所陈述的，在此不再赘述。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用第一密钥对认证密文进行解密得到第一明文信息，将第一明文信息与认证因子进行比对时；路侧单元通过以下方式对认证因子进行第一处理：路侧单元利用与车载单元协商的第一密钥对认证因子进行第一加密处理。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用路侧单元的公钥和认证因子对认证密文进行验签时，路侧单元通过以下方式对认证因子进行第一处理：路侧单元利用路侧单元的私钥对认证因子进行第一签名处理。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用与路侧单元协商的第二密钥对待验证信息进行第二加密处理时，路侧单元通过以下方式对交易凭证密文进行第二校验：路侧单元利用第二密钥对交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将第二明文信息与待验证信息进行比对。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用车载单元的私钥对待验证信息进行第二签名处理时，路侧单元通过以下方式对交易凭证密文进行第二校验：路侧单元利用车载单元的公钥和待验证信息对交易凭证密文进行验签。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用第三密钥对授权密文进行解密得到第三明文信息，将第三明文信息与发票打印信息进行比对时，路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：路侧单元利用与车载单元协商的第三密钥对发票打印信息进行第三加密处理。

在本发明的一个可选实施方式中，处理模块203利用路侧单元的公钥和发票打印信息对授权密文进行验签时，路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：路侧单元利用路侧单元的私钥对发票打印信息进行第三签名处理。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种获取不停车收费发票的方法，其特征在于，包括：

车载单元接收路侧单元发送的认证请求；

所述车载单元向所述路侧单元发送认证因子，所述认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；

所述车载单元接收所述路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，所述认证密文是所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理后获得的；

所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验；

所述车载单元在所述第一校验通过后，向所述路侧单元发送车辆信息获取响应，所述车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，所述车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；

所述车载单元接收所述路侧单元发送的交易凭证获取请求，其中，所述交易凭证获取请求包括：待验证信息，所述待验证信息包括：随机因子和所述车辆识别信息对应的消费金额，所述消费金额是所述路侧单元根据所述车辆识别信息对应的所述当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；

所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文，并将所述交易凭证密文发送至所述路侧单元；

所述车载单元接收所述路侧单元发送的授权密文，其中，所述授权密文是所述路侧单元对所述交易凭证密文进行第二校验通过后对授权信息进行第三处理生成的，所述授权信息包括：发票打印信息，所述发票打印信息包括：所述消费金额；

所述车载单元对所述授权密文进行第三校验；

所述车载单元在所述第三校验通过后，使用预制发票打印所述发票打印信息或者向打印设备发送打印指令和所述发票打印信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述待验证信息还包括：所述当前行程的出口信息；或者

所述交易凭证获取请求还包括：所述当前行程的出口信息，所述方法还包括：所述车载单元还将所述当前行程的出口信息存储。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述授权信息还包括指定信息；

在所述车载单元接收所述路侧单元发送的授权密文之前，所述方法还包括：

所述车载单元接收所述路侧单元发送的指定信息获取请求；

所述车载单元向所述路侧单元返回指定信息获取响应，所述指定信息获取响应包括：所述指定信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理包括：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第一密钥对所述认证因子进行第一加密处理；所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验包括：所述车载单元利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对；或者，所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理包括：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述认证因子进行第一签名处理；所述车载单元根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验包括：所述车载单元利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签；和/或，

所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理包括：所述车载单元利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理；所述路侧单元在对所述交易凭证密文进行第二校验包括：所述路侧单元利用所述第二密钥对所述交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将所述第二明文信息与所述待验证信息进行比对；或者，所述车载单元对所述待验证信息进行第二处理包括：所述车载单元利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理；所述路侧单元在对所述交易凭证密文进行第二校验包括：所述路侧单元利用所述车载单元的公钥和所述待验证信息对所述交易凭证密文进行验签；和/或，

所述路侧单元对发票打印信息进行第三处理包括：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第三密钥对所述发票打印信息进行第三加密处理；所述车载单元对所述授权密文进行第三校验包括：所述车载单元利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对；或者，所述路侧单元对发票打印信息进行第三处理包括：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述发票打印信息进行第三签名处理；所述车载单元对所述授权密文进行第三校验包括：所述车载单元利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签。

5.一种车载单元，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收路侧单元发送的认证请求；

发送模块，用于向所述路侧单元发送认证因子，所述认证因子包括以下多个中的至少之一：时间因子、随机数、事件因子；

所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的认证密文和车辆信息获取请求，其中，所述认证密文是所述路侧单元对所述认证因子进行第一处理后获得的；

处理模块，用于根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验；

所述发送模块，还用于在所述处理模块对所述认证密文进行第一校验通过后，向所述路侧单元发送车辆信息获取响应，所述车辆信息获取响应包括：车辆识别信息和当前行程的入口信息，其中，所述车辆识别信息包括车辆ID和车辆型号；

所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的交易凭证获取请求，其中，所述交易凭证获取请求包括：待验证信息，所述待验证信息包括：随机因子和所述车辆识别信息对应的消费金额，所述消费金额是所述路侧单元根据所述车辆识别信息对应的所述当前行程的入口信息和当前行程的出口信息计算得到的；

所述处理模块，还用于对所述待验证信息进行第二处理得到交易凭证密文；

所述发送模块，还用于将所述交易凭证密文发送至所述路侧单元；

所述接收模块，还用于接收所述路侧单元发送的授权密文，其中，所述授权密文是所述路侧单元对所述交易凭证密文进行第二校验通过后对发票打印信息进行第三处理生成的，所述发票打印信息包括：所述消费金额；

所述处理模块，还用于对所述授权密文进行第三校验；

打印模块，用于在所述处理模块对所述授权密文进行第三校验通过后，使用预制发票打印所述发票打印信息，或者，所述发送模块，还用于在所述处理模块对所述授权密文进行第三校验通过后，向打印设备发送打印指令和所述发票打印信息。

6.根据权利要求5所述的车载单元，其特征在于，

所述待验证信息还包括：所述当前行程的出口信息；或者

所述交易凭证获取请求还包括：所述当前行程的出口信息，所述车载单元还包括存储模块，用于将所述当前行程的出口信息存储。

7.根据权利要求5或6所述的车载单元，其特征在于，所述授权信息还包括指定信息；

所述接收模块，还用于在接收所述路侧单元发送的授权密文之前，接收所述路侧单元发送的指定信息获取请求；

所述发送模块，还用于向所述路侧单元返回指定信息获取响应，所述指定信息获取响应包括：所述指定信息。

8.根据权利要求5所述的车载单元，其特征在于，

所述处理模块通过以下方式根据所述认证因子对所述认证密文进行第一校验：利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对；或者，利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签；和/或，

所述处理模块通过以下方式对所述待验证信息进行第二处理：利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理；或者，利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理；和/或，

所述处理模块通过以下方式对所述授权密文进行第三校验：利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对；或者，利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签。

9.一种获取不停车收费发票的系统，其特征在于，包括：如权利要求5-8中任一项所述的车载单元和路侧单元。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，

所述处理模块利用所述第一密钥对所述认证密文进行解密得到第一明文信息，将所述第一明文信息与所述认证因子进行比对时；所述路侧单元通过以下方式对所述认证因子进行第一处理：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第一密钥对所述认证因子进行第一加密处理；

所述处理模块利用所述路侧单元的公钥和所述认证因子对所述认证密文进行验签时，所述路侧单元通过以下方式对所述认证因子进行第一处理：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述认证因子进行第一签名处理；

所述处理模块利用与所述路侧单元协商的第二密钥对所述待验证信息进行第二加密处理时，所述路侧单元通过以下方式对所述交易凭证密文进行第二校验：所述路侧单元利用所述第二密钥对所述交易凭证密文进行解密得到第二明文信息，将所述第二明文信息与所述待验证信息进行比对；

所述处理模块利用所述车载单元的私钥对所述待验证信息进行第二签名处理时，所述路侧单元通过以下方式对所述交易凭证密文进行第二校验：所述路侧单元利用所述车载单元的公钥和所述待验证信息对所述交易凭证密文进行验签；

所述处理模块利用所述第三密钥对所述授权密文进行解密得到第三明文信息，将所述第三明文信息与所述发票打印信息进行比对时，所述路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：所述路侧单元利用与所述车载单元协商的第三密钥对所述发票打印信息进行第三加密处理；

所述处理模块利用所述路侧单元的公钥和所述发票打印信息对所述授权密文进行验签时，所述路侧单元通过以下方式对发票打印信息进行第三处理：所述路侧单元利用所述路侧单元的私钥对所述发票打印信息进行第三签名处理。