CN112767566A - 用于etc系统的用户设备、方法、etc系统和程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于ETC系统的用户设备、方法、ETC系统和计算机程序产品。其中，所述ETC系统包括车载单元和路侧单元。所述用户设备包括接口单元，其配置成建立与所述车载单元的双向通信连接。进一步，所述用户设备还包括处理单元，其配置成通过所述双向通信连接与所述车载单元进行双向通信，以便经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。本发明的用户设备通过收发单元与车载单元建立双向连接，以便使得所述用户设备经由车载单元与路侧单元进行ETC业务交易，从而实现了非车主驾驶人员在不影响车主账户的情况下，也能够使用已绑定车主账户的车载单元进行ETC交易。

Description

用于ETC系统的用户设备、方法、ETC系统和程序产品

技术领域

本发明一般地涉及智能交通领域。更具体地，本发明涉及一种用于ETC系统的用户设备、方法、ETC系统和计算机程序产品。

背景技术

随着智能交通管理技术的快速发展，特别是不停车收费系统(“Electronic TollCollection”，简称“ETC”)的大量普及，越来越多的用户在车辆内部安装车载单元(“OnBoard Unit”，简称“OBU”)。在当前的实际操作中，OBU通过专用短程通信(“DedicatedShort Range Communication”，简称“DSRC”)协议与路侧单元(“Road Side Unit”，简称“RSU”)建立微波通信链路，基于该通信链路，当车辆途径支持ETC服务的出入站口时，可以在不停车和免取卡的情况下，就能够自动实现车辆身份识别和电子扣费等功能，从而实现ETC系统提供的各类交通出行服务。

在现有的ETC交易模式下，一个OBU通常存储一份IC卡信息，从而绑定一份用户信息，该用户信息通常是原车主和车辆等信息。随着共享经济日益火热，例如在共享汽车、汽车租赁和汽车借用等场景下，车辆与实际驾驶人之间不是直接从属关系的情况日益增多。在这种情况下，一方面，临时驾驶人为了避免与原车主产生费用纠纷，往往不使用ETC通道，从而导致了ETC系统使用率的下降。另一方面，原车主为了避免他人盗用其IC内信息和产生费用纠纷，而采取拆卸或关闭OBU的方法，从而导致ETC系统不能正常提供交易服务。

另外，在有些现有技术中，临时驾驶人虽然也可以利用OBU与RSU进行通信，从而完成ETC交易。但是在完成ETC交易前，通常需要注销OBU内的原车主账户信息或者将原车主账户与OBU进行解绑，以便重新绑定新的账户，从而实现新账户与ETC系统之间进行交易。由于在上述过程中有可能更改原车主的账户信息，因此这种方式可能会对原车主造成一定的不便或者损失。

发明内容

为至少解决上述背景技术中的一个或多个问题，本发明提供了一种用于ETC系统的用户设备。该用户设备通过在其内部设置接口单元和处理单元，从而实现了当OBU内的已绑定的账户信息与临时驾驶人信息不一致时，也可以利用该OBU进行ETC相关交易。进一步地，本发明的技术方案在完成上述ETC相关交易的同时，不会影响OBU内原有的已绑定账户信息，从而避免了OBU资源的浪费以及增加了ETC系统的利用率。

具体地，在一个方面中，本发明公开了一种用于ETC系统的用户设备，其中所述ETC系统包括车载单元和路侧单元。所述用户设备包括：接口单元，其配置成建立与所述车载单元的双向通信连接；以及处理单元，其配置成通过所述双向通信连接与所述车载单元进行双向通信，以便经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。

在一个实施例中，所述用户设备还包括嵌入式安全控制模块。所述处理单元配置成：利用所述嵌入式安全控制模块来与所述路侧单元进行所述业务交互。

在另一个实施例中，在与所述路侧单元进行业务交互前，所述处理单元还配置成：向所述车载单元发起建立临时交易的请求；以及根据从所述车载单元接收到的回复消息和所述嵌入式安全控制模块已存储的账户信息来确定用于所述业务交互的临时账户，其中所述临时账户与已绑定车载单元的绑定账户不同。

在又一个实施例中，所述ETC系统还包括后台服务器。所述处理单元还配置成：在所述回复消息与所述账户信息不匹配时，经由所述接口单元向所述后台服务器发送用于建立临时账户的请求信息；从所述后台服务器接收用于建立所述临时账户的反馈信息；以及将所述反馈信息写入嵌入式安全控制模块，以便用于所述业务交互。

在一个实施例中，所述请求信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活请求，并且所述反馈信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活信息。

在另一个实施例中，在与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互中，所述处理单元配置成：根据从所述车载单元接收到的业务消息来对所述嵌入式安全控制模块中存储的信息项进行更新；和/或将所述嵌入式安全控制模块更新后的结果经由所述车载单元向所述路侧单元传递。

在又一个实施例中，所述嵌入式安全控制模块是硬件式或虚拟式嵌入式安全控制模块。所述接口单元包括图形用户接口，其配置用于响应用户输入来建立与所述车载单元的双向通信连接。

在一个实施例中，所述处理单元还配置成在所述临时交易完成后，根据所述嵌入式安全控制模块中记录的信息项向所述后台服务器发送用于所述临时账户结账的账单请求。

在另一个方面中，本发明还公开了一种ETC系统。所述ETC系统包括车载单元、路侧单元和后台服务器。其中，所述车载单元配置成建立与上述的用户设备的双向通信连接，并且经由所述双向通信连接在所述路侧单元和用户设备之间转发ETC相关的业务信息；所述路侧单元配置成与经由所述车载单元与所述用户设备进行信息交互，以便完成所述ETC相关的业务；以及所述后台服务器配置成与所述用户设备进行信息交互，以便对所述用户设备的嵌入式安全控制模块进行操作并且辅助所述用户设备执行与所述路侧单元的信息交互。

在又一个方面中，本发明还公开了一种用于ETC系统的方法，其中所述ETC系统包括车载单元和路侧单元。所述方法包括：建立与所述车载单元的双向通信连接；以及通过所述双向通信连接与所述车载单元进行双向通信，以便经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。

在一个实施例中，经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互包括：利用所述嵌入式安全控制模块来与所述路侧单元进行所述业务交互。

在另一个实施例中，在与所述路侧单元进行业务交互前，所述方法还包括：向所述车载单元发起建立临时交易的请求；以及根据从所述车载单元接收到的回复消息和所述嵌入式安全控制模块已存储的账户信息来确定用于所述业务交互的临时账户，其中所述临时账户与已绑定车载单元的绑定账户不同。

在又一个实施例中，所述ETC系统还包括后台服务器。所述方法还包括：在所述回复消息与所述账户信息不匹配时，经由所述接口单元向所述后台服务器发送用于建立临时账户的请求信息；从所述后台服务器接收用于建立所述临时账户的反馈信息；以及将所述反馈信息写入嵌入式安全控制模块，以便用于所述业务交互。

在一个实施例中，所述请求信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活请求，并且所述反馈信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活信息。

在另一个实施例中，在与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互中，所述方法还包括：根据从所述车载单元接收到的业务消息来对所述嵌入式安全控制模块中存储的信息项进行更新；和/或将所述嵌入式安全控制模块更新后的结果经由所述车载单元向所述路侧单元传递。

在又一个实施例中，所述方法还包括：在所述临时交易完成后，根据所述嵌入式安全控制模块中记录的信息项向所述后台服务器发送用于所述临时账户结账的账单请求。

在另一个方面中，本发明还公开了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括用于ETC系统的计算机程序指令，当所述计算机程序指令由一个或多个处理器执行时，使得其实现上述的方法。

通过上面对本发明技术方案的总体描述，本领域技术人员可以理解本发明的技术方案例如可以通过在用户设备中安装发行方APP软件作为接口单元，并利用其与OBU建立双向通信连接，从而构建起临时交易环境。在所述临时交易环境构建完成后，本发明的用户设备的嵌入式安全控制模块(“Embedded Secure Access Module”，简称“ESAM”)利用上述双向通信连接与RSU进行信息交互，从而实现ETC相关的业务交易。

进一步地，为了建立上述双向通信连接，本发明的发行方APP首先获取并处理OBU内的原车主账户信息，并且根据处理结果将该账户信息发送给后台服务器。接着后台服务器解密该账户信息，并且选择一个新的账户与其进行绑定。随后，后台服务器通过一发和二发过程在发行方APP的ESAM模块中建立临时账户并且对该ESAM模块进行激活，从而实现在发行方APP与OBU之间建立双向通信连接。

本发明的技术方案具有使用简单方便的特点。具体地，在非车主驾驶人驾驶车辆经过ETC系统时，仅需一次激活用户设备的ESAM模块，并且在交易完成后，无需对临时账户信息进行注销，从而使得该非车主驾驶人在下次驾驶该车辆时，无需再次建立临时账户和执行ESAM激活的过程。另外，本发明的技术方案还具有适应性强的优点。具体地，在实际应用中，用户设备除了在构建和注销临时交易环境时需要连接外网，以便连接后台服务器外，在其他时间段不需要连接外网，从而提高了其应对各种隧道以及山区等各种信号不稳定环境的能力。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本发明实施例的用户设备的组成示意图；

图2是示出根据本发明实施例的用户设备与ETC系统进行交易的方法流程图；以及

图3是示出根据本发明实施例的用户设备与OBU建立临时交易环境的方法流程图。

具体实施方式

下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

图1是示出根据本发明实施例的用户设备100的组成示意图。需要说明的是，为了更好地理解本发明的用户设备的原理和功能，图1中还绘出了ETC系统140，其可以包括车载单元OBU141和路侧单元142。在一个实施例中，所述ETC系统还可以包括后台服务器143。上述这些单元或模块共同构成了本发明的用户设备的工作场景。

如图1所示，在一个方面中，本发明公开了一种用于ETC系统的用户设备。该设备可以包括接口单元110和处理单元120。具体地，所述接口单元可以建立与OBU的双向通信连接。所述处理单元可以配置成通过所述双向通信连接与所述OBU进行双向通信，以便经由所述OBU来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。可以理解的是，图1中的OBU与用户设备布置于同一车辆内，两者可以通过无线方式(例如蓝牙)或者有线方式(例如双绞线)建立双向通信连接。另外，用户设备与ETC系统之间可以通过无线方式进行通信，例如其可以通过蜂窝移动通信网络进行通信。

进一步地，所述接口单元可以包括图形用户接口(“Graphic User Interface”，简称“GUI”)，其配置用于响应用户的输入来建立与OBU的双向通信连接。通过GUI的接口方式，给用户提供了可视化的操作界面，从而方便本发明的用户设备与ETC系统进行交互。在一个实施例中，所述用户设备例如可以是用户的智能手机或者其他形式的无线或者有线终端。在此基础上，所述接口单元可以是实现为前述无线或者有线终端上应用软件(Application，简称“APP”)的各类图形用户界面。该应用软件可以由发行方提供，并且采用客户端-服务器的架构。在一个实施场景中，前述发行方可以是服务提供商，其可以包括高速管理局的下属运营单位、高速公路路段运营商、各商业银行以及私有运营企业等。在实际操作中，可以将所述发行方APP软件安装于智能手机上，以便其可以通过智能手机的蜂窝移动网络与后台服务器进行通信。

在一个实施例中，本发明的用户设备还可以包括ESAM模块130，其与所述处理单元连接，并且配置用于在所述处理单元的控制下与所述路侧单元进行ETC业务交互。具体地，所述ESAM模块可以是双列直插封装(dual in-line package，简称“DIP”)或者“SOP”封装的CPU卡芯片，其内可以存储有用户信息、充值、消费金额以及与车辆相关的一些信息，例如车牌号码、车牌颜色、车架号、发动机号以及座位数等重要的参数。随着终端安全日益被重视，ESAM模块被广泛应用于各种嵌入式终端以实现数据的安全存储、数据的加密及解密、终端身份的识别与认证和嵌入式软件的版权保护等功能。进一步地，所述ESAM模块可以是硬件式地以实体的方式布置于所述用户设备内部，或者还可以是虚拟式地以软件的方式嵌入发行方APP软件中。

在另一个方面中，本发明还公开了一种ETC系统。所述ETC系统可以包括OBU、路侧单元和后台服务器。进一步地，所述OBU配置成建立与上述用户设备的双向通信连接，并且经由所述双向通信连接在所述路侧单元和用户设备之间转发ETC相关的业务信息。所述路侧单元配置成与所述用户设备进行信息交互，以便完成所述ETC相关的业务。所述后台服务器配置成与所述用户设备进行信息交互，以便激活所述用户设备的嵌入式安全控制模块，并且建立所述用户设备的接口单元与所述OBU的双向通信连接。

图2是示出根据本发明实施例的用户设备与ETC系统进行交易的方法200流程图。在该流程图中主要涉及用户设备、OBU和RSU这三个模块之间的交互信息。为了更好地理解本发明的用户设备的原理以及本发明方法的执行过程，下面简要描述OBU与RSU的原理和功能。

所述OBU可以是布置于车辆上的嵌入式处理单元，在整体结构中其相当于移动终端，其通过专用的通信链路依照通信协议的规定与RSU之间保持信息的交互，这种专用的通信协议可以是DSRC协议。进一步地，OBU通常可以包括双片式电子标签和CPU处理单元，其中电子标签和CPU处理单元存储着车辆的基本信息，例如车主信息、车辆型号和车辆物理参数等信息。另外，CPU处理单元还存储着一些辅助信息，例如在ETC系统中需要保存车主账号、余额、收费记录和车辆通过时间等信息。

所述RSU是安装在指定地点(例如车道旁边的收费站或者车道上方的龙门架等处)的固定通信设备，并且用于与多个不同的OBU进行实时高效地通信，从而实现二者之间信息的交互，其有效的覆盖区域通常为3～30米。在ETC系统中，RSU与OBU保持实时通信，以实现车辆的自主识别、自动交易和交易信息的记录等功能，并将相关信息传送给收费站的工作人员。另外，RSU还可以通过有线或者无线网络(例如蜂窝移动通信网络)与Internet相连接，进而将缴费信息、时间信息和收费站位置等信息发送给车主的移动通信终端(例如手机)上的APP以便进行提醒；或者RSU还可以直接通过蜂窝移动通信网络将上述信息直接发送给车主的移动通信终端。

如图2所示，在又一个方面中，本发明还公开了一种用户设备与ETC系统进行交易的方法200，其总体上可以包括S210、S220、S230和S240四个阶段。具体来说，S210阶段是用户设备与OBU建立临时交易环境阶段；S220阶段是OBU与RSU建立连接阶段；S230是用户设备与RSU进行ETC业务交易阶段；并且S240是释放连接阶段。下面对这四个阶段进行详细地描述。

在S210阶段处，首先，用户设备向OBU发起建立临时交易的请求，其中包括向OBU发送连接认证请求并且向OBU请求接收OBU的账户信息。接着，用户设备将从OBU接收到的账户信息与ESAM模块中已存储的账户信息进行匹配。如果匹配结果一致，则方法200进入S220阶段；如果匹配结果不一致，则用户设备将其接收到的OBU的已经绑定的账户信息发送给后台服务器，同时向后台服务器发送建立临时账户的请求。

进一步地，后台服务器接收到用户设备发送来的OBU的账户信息后，将这些账户信息进行解密并且选择一个未使用的账号与其进行绑定。接下来，后台服务器将用于建立临时账户的反馈信息发送给用户设备中的ESAM模块，由此实现在ESAM内建立临时账户并且将ESAM进行激活。基于此，用户设备与OBU建立起临时交易环境，从而方法200进入S220阶段。需要说明的是，这里只是简要描述用户设备与OBU建立起临时交易环境的过程，更加详细的方法流程将在稍后结合图3进行描述。

当用户设备与OBU建立起临时交易环境后，方法200进入S220阶段。在该阶段处，OBU与RSU建立连接。具体地，车辆驶入RSU服务区之前，OBU处于低功耗的休眠状态。当车辆进入RSU服务区后，方法200首先执行步骤S221。在此步骤处，RSU周期性地向OBU发送BST(“Beacon Service Table”)消息。接着，在步骤S222处，OBU接收到RSU发送的BST消息，该消息中可以包括唤醒信号.在唤醒信号的作用下，OBU转换为工作状态，并对IC卡信息进行预处理。所述预处理过程可以包括防拆检测、IC卡插卡检测和读取IC卡信息等。随后，方法200进入步骤S223，在此步骤处，OBU向RSU发送VST消息。具体地，OBU对BST通信帧进行信息解析，并且根据BST提示以及用户设备的信息，组装VST(“Vehicle Service Table”)后发送回RSU。

接下来，方法200执行步骤S224和步骤S225。在此步骤处，RSU接收到OBU发送来的VST消息，并且向OBU下发带有该OBU专用MAC标识的GetSecure指令。随后，在步骤S226和步骤S227处，OBU接收RSU发送来的GetSecure指令，并且向RSU回复带有车辆信息的加密数据。最后，在步骤S228处，RSU接收OBU发送来的加密数据。通过上述过程，RSU和OBU之间建立起通信链路。

在用户设备与OBU建立起临时交易环境并且RSU和OBU建立起通信链路后，用户设备就可以与ETC系统进行业务交易，于是方法200进入S230阶段。在该阶段处，用户设备通过OBU与RSU进行ETC业务交易，其中OBU配置用于在用户设备与RSU之间进行交互信息的转发。进一步地，OBU与RSU之间的信息交互过程又可以分为获取OBU数据阶段、消费阶段和用户提示阶段等分阶段。

具体地，在RSU获取OBU数据阶段，首先，RSU使用Action服务原语请求以安全的方式获取OBU的车辆信息文件。接着，OBU读取ESAM中的车辆信息文件，并进行3DES加密，由此OBU携带相关安全数据以供RSU对OBU进行身份验证。在消费阶段，首先，RSU使用Action服务原语按顺序发送以下3条命令：复合交易初始化、更新复合消费交易缓存和应用复合消费。接着，OBU分别响应上述3条命令，并写入本次消费特征信息，改写电子钱包的余额，以完成与RSU消费交易安全性的外部认证。在用户提示阶段，RSU和/或OBU向用户发送上述的交易信息，以便对用户进行提醒。

上面对OBU与RSU之间完成ETC交易所进行的信息交互进行了总体描述。下面结合用户设备进一步描述完成ETC交易的流程。首先，方法200执行步骤S231。在此步骤处，RSU向OBU发送DSRC信息。具体地，DSRC信息的交互可以由两部分组成：下行链路和上行链路，其中从RSU到OBU方向的通信为下行链路，其采用ASK调制，并且数据传输速率为500kbit/s，以便用于实现OBU读取RSU中的信息和RSU向OBU写入信息的功能。例如，在ETC系统中，余额和收费记录等信息的写入即是利用下行链路来实现的。

接着，方法200执行步骤S232。在此步骤处，OBU接收到RSU的DSRC信息并对该信息进行解析。进一步地，OBU将上述信息中涉及到对用户设备中ESAM进行操作的信息发送给用户设备。于是方法200前进到步骤S233，在此步骤处，OBU向用户设备发送ESAM操作信息。接着，方法200执行步骤S234，在此步骤处，用户设备的处理单元接收到OBU发送来的ESAM操作信息，开始执行对ESAM进行操作的指令。随后，在步骤S235处，用户设备向OBU发送执行ESAM操作后的结果和内容。

进一步地，OBU接收到该结果和内容后，方法200前进到步骤S236。在此步骤处，OBU向RSU发送DSRC信息，该DSRC信息可以是与OBU接收到的ESAM操作结果相关。由于该DSRC信息是从OBU到RSU方向进行发送的，与前述下行链路相对应地，此种情形下的通信链路为上行链路，其可以采用BPSK调制，并且用于实现RSU读取OBU的信息，以完成车辆的自主识别功能。最后，方法200执行步骤S237，在此步骤处，RSU接收OBU发送来的DSRC信息并完成相应的ETC交易。至此，用户设备完成了S230阶段的通过OBU与RSU进行ETC业务交易的流程。

当用户设备完成与ETC系统的业务交易后，并且用户确定在一段时间内不会与ETC系统再次发生交易或者其他情况下，可以主动通过手动申请来断开与OBU的连接。在这种情况下，可选地，方法200进入S240阶段。在此阶段处，用户设备主动申请断开临时交易环境。具体地，在S241步骤处，用户设备可以向OBU发送断开临时交易指令，例如用户可以通过操作智能手机的屏幕手动发送断开临时交易指令。接着，OBU接收到该指令后执行步骤S242，即断开临时交易连接，从而完成用户设备与OBU之间断开临时交易连接的过程。

尽管图2中示出的是在交易完成后，用户设备才断开与OBU的连接，但该所示情形仅仅是示例性而非限制性的。在一些场景中，例如在临时交易环境建立的初始阶段，由于某些原因(例如用户设备出现故障或电量不足等情形)，用户设备也可以主动选择断开连接以终止此次交易。例如，用户可以使用前述的发行方APP来向OBU发送断开临时交易指令，由此终止此次交易。进一步，尽管图中未示出，但可以想到的是与S220阶段相对应地，方法200还可以包括OBU与RSU的释放连接阶段。在此阶段处，RSU可以向OBU发送断开与OBU连接的指令。在接收到前述用于断开连接的指令后，OBU断开与RSU的连接。在一个实现场景中，RSU可以通过服务原语EventReport释放与OBU已建立的链路，该OBU收到撤销链路的命令后进入睡眠状态，以便等待下一次的唤醒。

可选地，当用户设备与ETC交易完成后，或者在用户设备向OBU发送断开临时交易指令的同时，用户设备还可以根据其ESAM模块中记录的信息项向后台服务器或者RSU发送用于临时账户结账的账单请求。后台服务器或者RSU收到该请求后，可以通过移动蜂窝通信网络向用户设备发送账单信息，以便用户进行查看和校验。另外，除了用户设备主动向后台服务器发送结账信息外，后台服务器还可以在设定的一定时间(例如第二天)之后，主动将前一天未结算的收费信息进行总结并发送至用户设备。

图3是示出根据本发明实施例的用户设备与OBU建立临时交易环境的方法300流程图。为了更好地理解交互信息在各单元或模块之间的流动，图3中绘出了信息流动的三个主体：OBU、用户设备和后台服务器。

如图3所示，本发明的用户设备在与ETC系统进行业务交易前，需要与OBU建立临时交易环境。进一步，用户设备与OBU建立临时交易环境的方法300可以包括步骤S301～S321。首先，方法300开始于步骤S301，在此步骤处，用户设备开启发行方APP软件。该过程可以通过用户手动完成，例如用户点击打开其手机上安装的APP软件并进行相应的操作。接着，用户设备向OBU发起建立临时交易的请求。具体地，在步骤S302处，用户设备向OBU发送连接认证请求，并且还可以同时发送禁止OBU进行后续ETC交易的指令，以避免非车主驾驶人使用车主账户进行交易，从而给车主造成经济损失。相对应地，在步骤S303处，OBU接收到该连接认证请求以及禁止其进行后续交易的指令。

接下来，方法300执行步骤S304和步骤S305，在此步骤处，方法300在OBU与用户单元之间通过建立握手进而执行双向的连接认证过程，并且判断连接认证过程是否成功。当连接认证成功后，用户设备向用户进行提示，并且方法300前进到步骤S306。在此步骤处，用户设备向OBU请求账户信息，其中该账户信息可以包括当前的车辆信息、系统信息以及用户信息等。当连接认证失败后，用户设备向用户输出确认OBU当前状态以及当前环境是否存在干扰信息，并且方法300返回到步骤S302，用户设备再次向OBU发送连接认证请求。

进一步地，方法300进入步骤S307和步骤S308。在此步骤处，OBU接收用户设备请求账户信息的申请，进而向用户设备发送其内存储的绑定账户信息，其中该绑定账户信息可以包括当前的车辆信息、系统信息以及用户信息等。接着，用户设备根据从OBU接收到的上述的回复消息和ESAM模块已存储的账户信息来确定用于ETC业务交互的临时账户，其中所述临时账户与已绑定OBU的绑定账户不同。

具体地，上述确定临时账户的过程可以通过方法300执行步骤S309、步骤S310和步骤S311来实现。在此步骤处，用户设备接收到OBU发送来的账户信息，并且将该账户信息与用户设备的虚拟ESAM内存储的数据进行比较，从而判断出比较的信息内容是否匹配。进一步，虚拟ESAM内存储的数据例如可以是不同的多个账户信息，其中每一个账户信息可以表示该用户以前曾经驾驶过的不同车辆。当用户设备将接收到的OBU的已绑定账户信息与虚拟ESAM内存储的多个账户信息进行匹配，并且判断虚拟ESAM内包括该绑定账户信息时，表明该用户以前曾经驾驶过该车辆，于是方法300执行步骤S316。在该步骤处，用户设备向OBU发送允许OBU交易指令。

当用户设备将接收到的OBU的已绑定账户信息与虚拟ESAM内存储的多个账户信息进行匹配，并且判断虚拟ESAM内不包括该绑定账户信息时，表明该用户驾驶的是一辆以前未驾驶过的车辆，于是方法300执行步骤S312。在此步骤处，用户设备经由其接口单元向后台服务器发送用于建立临时账户的请求信息。具体地，用户设备向后台服务器发送其接收到的OBU的账户信息并请求对虚拟ESAM进行发行激活。与步骤S312相对应地，在步骤S313处，后台服务器接收用户设备发送来的OBU的账户信息和对ESAM进行发行激活的请求信息。

接下来，方法300执行步骤S314。在此步骤处，后台服务器选取临时账号与其接收到的OBU的账户信息进行绑定并发行到用户设备的ESAM中。具体地，后台服务器根据密钥信息将接收到OBU的账户信息进行解密处理。之后，后台服务器在其存储器中选择一个未被使用的账号或者账户与解密后的OBU账户信息进行绑定，并且将该绑定信息发送到用户设备的ESAM中。基于此，在用户设备的ESAM中建立临时账户并激活该ESAM。在上述临时账户建立的过程中，后台服务器除向用户设备发送绑定信息外，还发送用于更新ESAM的其他信息，例如用于激活ESAM的激活信息，这里将上述信息统一称为反馈信息。

在一个实施例中，后台服务器向用户设备发送反馈信息的过程可以分为“一发”和“二发”的过程。在一个实施场景中，“一发”的目的是将ESAM中的正式的初始化密钥替换为各行政区域(例如各省份)正式的密钥，主要工作包括：替换密钥、写入发行方标示、合同版本、启用日期和过期日期等。在一个实施场景中，“二发”通常分为两个应用流程，其可以包括写入个人化信息和激活。这两个操作流程通常是分开进行的，其中写入个人化信息的过程可以包括写入车辆信息和写入系统信息防拆位，部分省份还可能会根据需要来修改系统信息部分写入的内容，如写入车牌等。基于上述原理，与步骤S314相对应地，方法300前进到执行步骤S315，在此步骤处，用户设备接收上述反馈信息，以便完成临时账户的建立并激活虚拟ESAM。

在用户设备建立好临时账户并激活虚拟ESAM后，方法300开始执行步骤S316和步骤S317。在此步骤处，用户设备发送允许OBU交易的指令，于此相对应地，OBU接收到用户设备发送的允许OBU交易的指令后，方法300前进到步骤S318。在此步骤处，OBU向用户设备发送确认消息，以表示OBU已经准备与RSU进行ETC相关业务的交易。接着，在步骤S319处，用户设备接收到OBU发送的确认消息并向用户通知临时交易环境准备完毕。

另外，在等待交易以及交易过程中方法300执行步骤S320，用以监控通信是否中断。具体地，如果上述过程中，发生通信中断的情况，则方法300返回到步骤S302。此时，发行方APP主动重新建立连接认证，并且在建立连接认证成功之前，通过铃声震动的方式提醒用户正在恢复通信状态。如果在等待交易以及交易过程中没有发生通信中断的情况，则方法300执行步骤S321，于是用户设备开始通过OBU与RSU进行ETC业务交易。

在另一个方面中，本发明还公开了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品包括用于ETC系统的计算机程序指令，当所述计算机程序指令由一个或多个处理器执行时，使得其实现上述的方法200和方法300。

应当理解，本发明的权利要求、说明书及附图中可能包括的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本发明。如在本发明说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

Claims (17)

1.一种用于ETC系统的用户设备，其中所述ETC系统包括车载单元和路侧单元，所述用户设备包括：

接口单元，其配置成建立与所述车载单元的双向通信连接；以及

处理单元，其配置成通过所述双向通信连接与所述车载单元进行双向通信，以便经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。

2.根据权利要求1所述的用户设备，其中所述用户设备还包括嵌入式安全控制模块，所述处理单元配置成：

利用所述嵌入式安全控制模块来与所述路侧单元进行所述业务交互。

3.根据权利要求2所述的用户设备，其中在与所述路侧单元进行业务交互前，所述处理单元配置成：

向所述车载单元发起建立临时交易的请求；以及

根据从所述车载单元接收到的回复消息和所述嵌入式安全控制模块已存储的账户信息来确定用于所述业务交互的临时账户，其中所述临时账户与已绑定车载单元的绑定账户不同。

4.根据权利要求3所述的用户设备，其中所述ETC系统还包括后台服务器，所述处理单元还配置成：

在所述回复消息与所述账户信息不匹配时，经由所述接口单元向所述后台服务器发送用于建立临时账户的请求信息；

从所述后台服务器接收用于建立所述临时账户的反馈信息；以及

将所述反馈信息写入嵌入式安全控制模块，以便用于所述业务交互。

5.根据权利要求4所述的用户设备，其中所述请求信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活请求，并且所述反馈信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活信息。

6.根据权利要求5所述的用户设备，其中在与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互中，所述处理单元配置成：

根据从所述车载单元接收到的业务消息来对所述嵌入式安全控制模块中存储的信息项进行更新；和/或

将所述嵌入式安全控制模块更新后的结果经由所述车载单元向所述路侧单元传递。

7.根据权利要求2-6的任意一项所述的用户设备，其中所述嵌入式安全控制模块是硬件式或虚拟式嵌入式安全控制模块，所述接口单元包括图形用户接口，其配置用于响应用户输入来建立与所述车载单元的双向通信连接。

8.根据权利要求4-6的任意一项所述的用户设备，其中所述处理单元还配置成在所述临时交易完成后，根据所述嵌入式安全控制模块中记录的信息项向所述后台服务器发送用于所述临时账户结账的账单请求。

9.一种ETC系统，包括车载单元、路侧单元和后台服务器，其中，

所述车载单元配置成建立与根据权利要求1-8的任意一项所述的用户设备的双向通信连接，并且经由所述双向通信连接在所述路侧单元和用户设备之间转发ETC相关的业务信息；

所述路侧单元配置成经由所述车载单元与所述用户设备进行信息交互，以便完成所述ETC相关的业务；以及

所述后台服务器配置成与所述用户设备进行信息交互，以便对所述用户设备的嵌入式安全控制模块进行操作并且辅助所述用户设备执行与所述路侧单元的信息交互。

10.一种用于ETC系统的方法，其中所述ETC系统包括车载单元和路侧单元，所述方法包括：

建立与所述车载单元的双向通信连接；以及

通过所述双向通信连接与所述车载单元进行双向通信，以便经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互。

11.根据权利要求10所述的方法，其中经由所述车载单元来与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互包括：

利用嵌入式安全控制模块来与所述路侧单元进行所述业务交互。

12.根据权利要求11所述的方法，其中在与所述路侧单元进行业务交互前，所述方法还包括：

向所述车载单元发起建立临时交易的请求；以及

根据从所述车载单元接收到的回复消息和所述嵌入式安全控制模块已存储的账户信息来确定用于所述业务交互的临时账户，其中所述临时账户与已绑定车载单元的绑定账户不同。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述ETC系统还包括后台服务器，所述方法还包括：

在所述回复消息与所述账户信息不匹配时，经由所述接口单元向所述后台服务器发送用于建立临时账户的请求信息；

从所述后台服务器接收用于建立所述临时账户的反馈信息；以及

将所述反馈信息写入嵌入式安全控制模块，以便用于所述业务交互。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述请求信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活请求，并且所述反馈信息还包括用于激活所述嵌入式安全控制模块的激活信息。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在与所述路侧单元进行ETC相关业务的业务交互中，所述方法还包括：

根据从所述车载单元接收到的业务消息来对所述嵌入式安全控制模块中存储的信息项进行更新；和/或

将所述嵌入式安全控制模块更新后的结果经由所述车载单元向所述路侧单元传递。

16.根据权利要求12-15的任意一项所述的方法，还包括：

在所述临时交易完成后，根据所述嵌入式安全控制模块中记录的信息项向所述后台服务器发送用于所述临时账户结账的账单请求。

17.一种计算机程序产品，其包括用于ETC系统的计算机程序指令，当所述计算机程序指令由一个或多个处理器执行时，使得其实现根据权利要求10-16中任意一项所述的方法。

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