CN112907772A - 一种前装式etc电子标签系统、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前装式ETC电子标签系统、方法及存储介质，该系统包括：专用短程通信交易子系统，专用短程通信交易子系统设置有第一串口通信模块，第一串口通信模块内设置有第一有限状态机；电子控制单元管理子系统，电子控制单元管理子系统设置有第二串口通信模块，第二串口通信模块内设置有第二有限状态机；专用短程通信交易子系统与电子控制单元管理子系统通过第一串口通信模块与第二串口通信模块通信连接。因此，采用本申请实施例，可以实时将电子标签的状态信息上报给整车，使整车能够有效的监控ETC电子标签的运行状态，方便车主对ETC收费的实时掌控。

Description

一种前装式ETC电子标签系统、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及智慧交通技术领域，特别涉及一种前装式ETC电子标签系统、 方法及存储介质。

背景技术

电子不停车收费系统(Electronic Toll Collection，ETC)，即高速公路 上车辆不停车收费的ETC门架设备。近年来，随着车联网的技术的不断发展， 国家为了实现高速公路高效运行，从而要求车辆生产商为出厂车辆配备ETC电 子标签，从而ETC电子标签成为车载前装设备，可以认为是一个ECU单元，通 过CAN总线统一管理的电子设备。

在当前技术方案中，ETC电子标签从汽车后装方式向汽车前装方式演变的 过程中，沿袭了后装方式的整体方案，只有供电方式发生了变化。但是由于ETC 电子标签前装式的情况下，与整车之间缺乏有效的信息交互，从而导致ETC电 子标签无法通过整车进行管理，使ETC电子标签成为一个“黑盒”，无法实现对 ETC电子标签运行状态的监控，因此急需一种方法，能够使整车实时监控ETC 电子标签的状态。

因此，如何找到一种有效的方法，实现实时监控ETC电子标签的状态是亟 待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种前装式ETC电子标签系统、方法及存储介质。为 了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该 概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例 的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细 说明的序言。

第一方面，本申请实施例提供了一种前装式ETC电子标签系统，该系统包 括：

专用短程通信交易子系统，用于与路侧ETC设备进行通信，并存储与路侧 ETC设备的交易信息，专用短程通信交易子系统设置有第一串口通信模块，其 中，第一串口通信模块内设置有第一有限状态机，用于控制第一串口通信模块 的状态；

电子控制单元管理子系统，用于从专用短程通信交易子系统中获取当前车 辆的交易信息，并将交易信息上报至当前车辆的控制终端，电子控制单元管理 子系统设置有第二串口通信模块，其中，第二串口通信模块内设置有第二有限 状态机，用于控制第二串口通信模块的状态；

专用短程通信交易子系统与电子控制单元管理子系统通过第一串口通信模 块与第二串口通信模块通信连接。

可选的，第一有限状态机用于控制第一串口通信模块的状态包括：

第一有限状态机用于控制第一串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、 唤醒状态、等待响应状态、正确响应状态、超时响应状态之间迁移；

或，

第二有限状态机用于控制第二串口通信模块的状态包括：

第二有限状态机用于控制第二串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、 唤醒状态、等待响应状态、正确响应状态、超时响应状态之间迁移。

可选的，第一状有限状态机包括第一定时器，用于当接收到唤醒数据帧或 是通信数据帧时开始计时；

或，

第二有限状态机包括第二计时器，用于当接收到唤醒数据帧或是通信数据 帧时开始计时。

可选的，电子控制单元管理子系统包括CAN通信模块，CAN通信模块用于 与当前车辆的控制终端之间进行信息交互；

其中，CAN通信模块用于当第二通信模块处于空闲状态时，将电子控制单 元管理子系统获取的交易信息上报至当前车辆的控制终端，CAN通信模块与车 辆的控制终端的通信协议为SAEJ1939协议或者ISO14229协议。

可选的，专用短程通信交易子系统还包括射频收发模块、安全模块；

其中，射频收发模块用于与路侧RSU设备进行通讯，

安全模块用于存放专用短程通信交易子系统的系统信息、当前车辆信息以 及交易信息。

第二方面，本申请实施例提供了一种前装式ETC电子标签的信息交互方法， 方法包括：

当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时，获取系统信息和车辆信息；

基于射频收发模块将系统信息和车辆信息发送至路侧ETC设备进行验证；

当接收到来自路侧ETC设备发送的验证通过信息时，生成并存储交易信息；

建立第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的通信；

当通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将系统信 息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。

可选的，建立第一串口通信模块和第二串口通信模块之间的通信，包括：

通过第二串口通信模块将预设数据帧发送至第一串口通信模块；其中，预 设数据帧为第二串口通信模块唤醒第一串口通信模块的唤醒数据帧；

当第一串口通信模块接收到唤醒数据帧时，启动第一定时器的唤醒超时提 醒，第一串口通信模块经等待唤醒状态进入唤醒状态；

第一串口通信模块进入唤醒状态之后，发送通信数据帧至第二串口通信模块， 并启动第一定时器；

当第一串口通信模块接收到第二串口通信模块的响应数据帧；

基于第一有限状态机控制第一串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、 唤醒状态之间迁移；

当迁移到唤醒状态时，第一串口通信模块之间与第二串口通信模块之间的 通信建立。

可选的，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将系统信息、车辆信 息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统包括：

当第一串口通信模块处于唤醒状态时，第一串口通信模块发送包含系统信 息、车辆信息的通信数据帧至第二串口通信模块，并启动第一计时器的通信超 时提醒；

基于第一有限状态机基于控制第一串口通信模块在等待响应、超时响应、 正确响应之间迁移；

当迁移到正确响应状态时，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将 系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统完成；

基于第二有限状态机控制第一串口通信模块迁移至空间状态。

可选的，在射频收发模块与路侧ETC设备处于非通信状态时，建立第一串 口通信模块与第二串口通信模块之间的通信。

可选的，方法还包括：

在第一串口通信模块与第二串口通信模块处于非通信状态时，电子控制单 元管理子系统将交易信息上传至车辆的控制终端。

第三方面，本申请实施例提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储 有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请实施例中，前装式ETC电子标签的车辆在经过ETC-RSU天线区域 时被ETC门架设备的天线唤醒，当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时， 首先获取系统信息和车辆信息，然后基于射频收发模块将系统信息和车辆信息 发送至路侧ETC设备进行验证，当接收到来自路侧ETC设备发送的验证通过信 息时，再生成并存储交易信息，其次建立第一串口通信模块与第二串口通信模 块之间的通信，最后当通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通 信模块将系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。 由于本申请在传统的ETC电子标签系统基础上，增加一个ECU管理子系统，形成双系统架构，ECU管理子系统通过CAN总线将ETC电子标签运行状态信息发 送至控制终端，并进一步展示在人机交互终端界面，从而可以实时将电子标签 的状态信息上报给整车，使整车能够有效的监控ETC电子标签的运行状态，方 便车主对ETC收费的实时掌控。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的， 并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明 的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请实施例提供的一种前装式ETC电子标签系统的系统结构示意 图；

图2是本申请实施例提供的一种前装式ETC电子标签的信息交互方法的方 法示意图；

图3是本申请实施例提供的一种利用前装式ETC电子标签系统中两个子系 统建立通信过程的过程示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人 员能够实践它们。

应当明确，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。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同 或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一 致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的 一些方面相一致的系统和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述 目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言， 可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描 述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象 的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在 A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对 象是一种“或”的关系。

在当前技术方案中，ETC电子标签从汽车后装方式向汽车前装方式演变的 过程中，沿袭了后装方式的整体方案，只有供电方式发生了变化。但是由于ETC 电子标签前装式的情况下，与整车之间缺乏有效的信息交互，从而导致ETC电 子标签无法通过整车进行管理，使ETC电子标签成为一个“黑盒”，无法实现对ETC电子标签运行状态的监控，因此急需一种方法，能够使整车实时监控ETC 电子标签的状态。为此，本申请提供了一种前装式ETC电子标签系统、方法及 存储介质，以解决上述相关技术问题中存在的问题。本申请提供的技术方案中， 由于本申请在传统的ETC电子标签系统基础上，增加一个ECU管理子系统，形 成双系统架构，ECU管理子系统通过CAN总线将ETC电子标签运行状态信息展 示在人机交互终端界面，从而可以实时将电子标签的状态信息上报给整车，使 整车能够有效的监控ETC电子标签的运行状态，方便车主对ETC收费的实时掌 控，下面采用示例性的实施例进行详细说明。

请参见图1，图1是本申请实施例提供的一种前装式ETC电子标签系统示 意图，该系统包括：专用短程通信(DSRC)交易子系统，用于采用专用短程通 信技术与路侧ETC设备进行交易，专用短程通信(DSRC)交易子系统设置有第 一串口通信模块，其中，第一串口通信模块内设置有第一有限状态机，用于控 制第一串口通信模块的状态；电子控制单元(ECU)管理子系统，用于从专用短 程通信(DSRC)交易子系统中获取当前车辆的交易信息，并将交易信息上报至 当前车辆的控制终端，电子控制单元(ECU)管理子系统设置有第二串口通信模 块，其中，第二串口通信模块内设置有第二有限状态机，用于控制第二串口通 信模块的状态；专用短程通信(DSRC)交易子系统与电子控制单元(ECU)管理 子系统通过第一串口通信模块与第二串口通信模块通信连接。

进一步地，第一有限状态机用于控制第一串口通信模块的状态包括：第一 有限状态机用于控制第一串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态、 等待响应状态、正确响应状态、超时响应状态之间迁移；或第二有限状态机用 于控制第二串口通信模块的状态包括：第二有限状态机用于控制第二串口通信 模块在空闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态、等待响应状态、正确响应状态、 超时响应状态之间迁移。

进一步地，第一状有限状态机包括第一定时器，用于当接收到唤醒数据帧 或是通信数据帧时开始计时；或，第二有限状态机包括第二计时器，用于当接 收到唤醒数据帧或是通信数据帧时开始计时。

进一步地，电子控制单元(ECU)管理子系统包括CAN通信模块，CAN通信 模块用于与当前车辆的控制终端之间进行信息交互；其中，CAN通信模块用于 当第二通信模块处于空闲状态时，将电子控制单元(ECU)管理子系统获取的交 易信息上报至当前车辆的控制终端。

进一步地，专用短程通信(DSRC)交易子系统还包括射频收发模块、安全 模块；其中，射频收发模块用于与路侧ETC设备进行通讯，安全模块用于存放 专用短程通信(DSRC)交易子系统的系统信息、当前车辆信息以及交易信息。

进一步地，专用短程通信交易子系统还包括射频收发模块、安全模块；

其中，射频收发模块用于与路侧RSU设备进行通讯，

安全模块用于存放专用短程通信交易子系统的系统信息、当前车辆信息以 及交易信息。

进一步地，CAN通信模块的CAN通信协议为车辆的SAEJ1939协议或者 ISO14229协议。

具体的，本申请车辆前装式ETC电子标签中分别设置两块CPU处理器，一 块CPU处理器中内嵌电子控制单元(ECU)管理子系统，另一块CPU处理器中内 嵌专用短程通信(DSRC)交易子系统。

ETC电子标签的核心功能是通过专用短程通信(DSRC)交易子系统进行通 信，与路侧ETC设备完成交易，达到不停车自动收费的目的。每一次完整的交 易，ETC电子标签都会和ETC路侧设备交互车辆信息、系统信息、扣费信息等 内容，从而完成扣费通信。

在本申请实施例中，前装式ETC电子标签的车辆在经过ETC-RSU天线区域 时被路侧ETC设备的天线唤醒，当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时， 首先获取系统信息和车辆信息，然后基于射频收发模块将系统信息和车辆信息 发送至路侧ETC设备进行验证，当接收到来自路侧ETC设备发送的验证通过信 息时，再生成并存储交易信息，其次建立第一串口通信模块与第二串口通信模 块之间的通信，最后当通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通 信模块将系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。 由于本申请在传统的ETC电子标签系统基础上，增加一个ECU管理子系统，形成双系统架构，ECU管理子系统通过CAN总线将ETC电子标签运行状态信息发 送至车辆的控制终端，进一步展示在人机交互终端界面，从而可以实时将电子 标签的状态信息上报给整车，使整车能够有效的监控ETC电子标签的运行状态， 方便车主对ETC收费的实时掌控。

下面将结合附图2-附图3，对本申请实施例提供的前装式ETC电子标签的 信息交互方法进行详细介绍。该方法可依赖于计算机程序实现，可运行于基于 冯诺依曼体系的前装式ETC电子标签的信息交互装置上。该计算机程序可集成 在应用中，也可作为独立的工具类应用运行。

图1为本申请实施例提供了一种前装式ETC电子标签的信息交互方法的流 程示意图，。如图1所示，本申请实施例的方法可以包括以下步骤：

S101，当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时，获取系统信息和车 辆信息；

其中，路侧ETC设备可以是高速路口的ETC门架，也可以是场站式的路侧 ETC设备，路侧ETC设备也可以叫RSU设备，可与车辆的ETC电子标签进行信 息交互完成扣费。

通常，DSRC交易子系统和ECU管理子系统。DSRC交易子系统主要包括射频 收发模块、安全模块、串口通信模块三个主要部分。ECU管理系统主要包括串 口通信模块和CAN通信模块。DSRC交易子系统和ECU管理系统之间通过系统各 自的串口通信模块进行信息交互。

S102，基于射频收发模块将系统信息和车辆信息发送至路侧ETC设备进行 验证；

其中，射频表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300kHz～300GHz 之间。射频就是射频电流，简称RF，它是一种高频交流变化电磁波的简称。射 频模块是交易子系统中的射频组件和路侧ETC设备进行信息交互的设备。

通常，DSRC交易子系统中的安全模块，存放有系统信息、车辆信息以及每 次交易产生的消费记录。系统信息主要包括了电子标签的合同序列号、发行日 期、失效日期等。车辆信息包括车牌号、车牌颜色、车型等信息。交易信息包 括每次交易产生的交易金额、交易时间、交易流水等信息。

进一步地，ECU管理系统负责完成CAN通信功能，接收DSRC交易子系统的 系统信息、车辆信息及交易信息，并将信息经CAN通信模块发送至车辆的控制 终端。ECU的CAN通信模块需要遵循车辆的SAEJ1939协议或者ISO14229协议 实现。设计上通过CANID标识，软件能够兼容SAEJ1939协议和ISO14229，使 产品灵活适配。该部分主要负责把DSRC交易子系统的信息通过CAN的协议规范 上报给整车进行解析。

S103，当接收到来自路侧ETC设备发送的验证通过信息时，生成并存储交 易信息；

在一种可能的实现方式中，当车辆到达高速公路上的ETC门架设备处，车 辆安装的前装式ETC电子标签被ETC门架设备的天线唤醒，开始进行一次完整 的交易，在进行交易时，首先ETC门架设备向ETC电子标签发送信息验证请求， 在ETC电子标签收到请求后，ETC电子标签获取当前车辆中交易系统信息和车 辆信息发送至ETC门架设备，ETC门架设备收到系统信息和车辆信息后，进行 验证，验证成功后，ETC门架设备进行扣费后产生交易信息发送至当前车辆的 前装式ETC电子标签。

S104，建立第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的通信；

其中，DSRC交易子系统和ECU管理子系统之间的软件通信设计。主要有两 点，一是DSRC交易子系统是一个处于休眠状态的系统，每次通信时均需要对其 先进行串口唤醒操作，然后才能正常通信。二是ECU管理子系统是一个异步通 信系统，为了保证CAN协议栈的实时调度，ECU管理系统与DSRC交子易系统通 信时，ECU管理子系统不能同步等待交易系统的唤醒以及回复。

为了保证CAN协议栈的实时调度，ECU管理系统与DSRC核心交易系统通信 时，ECU管理系统不能同步等待交易系统的唤醒以及回复，本申请给出的解决 方案是软件上采用了异步唤醒和异步通信的设计。

设计上，通信数据帧和唤醒数据帧共用串口(串口通信模块)，在一个实施 方式中，当DSRC交易子系统需要唤醒时，ECU管理子系统首先通过第二串口通 信模块发送一帧特殊的数据(唤醒数据帧)，实现对DSRC交易子系统的唤醒。 DSRC交易子系统的第一串口通信模块在接收到唤醒数据帧时，丢掉该唤醒数据 帧，并控制第一串口通信模块的第一有限状态机，使得第一串口通信模块由休 眠状态进入唤醒状态，DSRC交易子系统的交易数据等信息可以通过第一串口通 信模块上传至ECU管理子系统。状态机不工作时处于空闲状态，当发送方子系 统有数据需要发送时，发送方系统的串口通信模块发送一帧唤醒数据并启动唤 醒定时器，串口通信模块迁移到等待唤醒状态。当唤醒定时器超时后，发送方 系统的串口通信模块已经成功唤醒，在唤醒状态下，发送通信数据给接收方， 并启动发送方串口通信模块的状态机的通信超时定时器，发送方串口通信模块 的有限状态机迁移到等待响应数据状态。此时可能触发两种不同的状态迁移， 一种情况下，接收到接收方的响应数据，发送方串口通信模块的有限状态机迁 移到正确响应状态。然后返回响应结果并将该有限状态机重置到空闲状态；另 一种情况下，超时定时器触发，未接收到响应数据，进入超时响应状态。然后 返回超时响应结果并将状态机重置到空闲状态。

在本申请实施例中，在进行唤醒建立通信时，首先通过第二串口通信模块 将预设数据帧发送至第一串口通信模块；其中，预设数据帧为第二串口通信模 块唤醒第一串口通信模块的唤醒数据帧，再当第一串口通信模块接收到唤醒数 据帧时，启动第一定时器的唤醒超时提醒，第一串口通信模块经等待唤醒状态 进入唤醒状态；第一串口通信模块进入唤醒状态之后，发送通信数据帧至第二 串口通信模块，并启动第一定时器，然后当第一串口通信模块接收到第二串口 通信模块的响应数据帧，最后基于第一有限状态机控制第一串口通信模块在空 闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态之间迁移，并当迁移到唤醒状态时，第一串 口通信模块之间与第二串口通信模块之间的通信建立。

具体的，例如图3所示，第二串口通信模块和第一串口通信模块通信过程 由第一有限状态机、第二有限状态机控制完成，即通过第一有限状态机或第二 有限状态机控制第一串口通信模块与第二串口通信模块的状态，状态机控制第 一串口通信模块或第二串口通信模块使其处于不同的状态，一共有6个状态。 状态机不工作时处于空闲状态，当第一串口通信模块有数据需要发送时，第二 串口通信模块发送一帧唤醒数据并启动唤醒定时器，第一串口通信模块迁移到 等待唤醒状态。当唤醒定时器超时后，第一串口通信模块已经被成功唤醒，此 时状态机迁移到唤醒状态。在唤醒状态下，发送通信数据给ECU管理子系统，并启动第一有限状态机的通信超时定时器，第一有限状态机迁移到等待响应数 据状态。此时可能触发两种不同的状态迁移，一种情况下，接收到响应数据， 迁移到正确响应状态。然后返回响应结果并将状态机重置到空闲状态；另一种 情况下，超时定时器触发，未接收到响应数据，进入超时响应状态。然后返回 超时响应结果并将状态机重置到空闲状态。需要说明的是，采用附图3的通信 方式可以实现ECU管理系统与DSRC交易子系统通信时，ECU管理系统不能同步 等待交易系统的唤醒以及回复，避免冲突，提升数据处理效率。

S105，当通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将 系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。

在一种可能的实现方式中，当第一串口通信模块处于唤醒状态时，第一串 口通信模块发送包含系统信息、车辆信息的通信数据帧至第二串口通信模块， 并启动第一计时器的通信超时提醒，然后基于第一有限状态机基于控制第一串 口通信模块在等待响应、超时响应、正确响应之间迁移，其次当迁移到正确响 应状态时，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将系统信息、车辆信息 以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统完成，最后基于第一有限状态机 控制第一串口通信模块迁移至空闲状态。

在一种实施方式中，在射频收发模块与路侧ETC设备处于非通信状态时， 建立第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的通信。

需要说明的是，上述非通信状态是指DSRC交易子系统的射频收发模块与路 侧ETC设备处于非交易状态时，第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的 通信才能建立，DSRC交易子系统的射频收发模块始终处于最优先唤醒级别。

在一种实施方式中，在第一串口通信模块与第二串口通信模块处于非通信 状态时，电子控制单元管理子系统将交易信息上传至车辆的控制终端。

在第一串口通信模块与第二串口通信模块处于非通信状态时，即非通信连 接时，ECU管理子系统才能与车辆的控制终端进行数据通信，将包括交易信息、 系统信息在内的数据上传至车辆的控制终端，并进一步展示在车辆的人机交互 界面。

在本申请实施例中，前装式ETC电子标签的车辆在经过ETC-RSU天线区域 时被ETC门架设备的天线唤醒，当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时， 首先获取系统信息和车辆信息，然后基于射频收发模块将系统信息和车辆信息 发送至路侧ETC设备进行验证，当接收到来自路侧ETC设备发送的验证通过信 息时，再生成并存储交易信息，其次建立第一串口通信模块与第二串口通信模 块之间的通信，最后当通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通 信模块将系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。 由于本申请在传统的ETC电子标签系统基础上，增加一个ECU管理子系统，形成双系统架构，ECU管理子系统通过CAN总线将ETC电子标签运行状态信息展 示在人机交互终端界面，从而可以实时将电子标签的状态信息上报给整车，使 整车能够有效的监控ETC电子标签的运行状态，方便车主对ETC收费的实时掌 控。

本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有程序指令，该程序指令被 处理器执行时实现上述各个方法实施例提供的前装式ETC电子标签的信息交互 方法。

本发明还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时， 使得计算机执行上述各个方法实施例的前装式ETC电子标签的信息交互方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程， 是可以通过计算机程序指令相关硬件来完成，程序可存储于计算机可读取存储 介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序 的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之 权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。

Claims (11)

1.一种前装式ETC电子标签系统，其特征在于，所述系统包括：

专用短程通信交易子系统，用于与路侧ETC设备进行通信，并存储与路侧ETC设备的交易信息，所述专用短程通信交易子系统设置有第一串口通信模块，其中，所述第一串口通信模块内设置有第一有限状态机，用于控制所述第一串口通信模块的状态；

电子控制单元管理子系统，用于从所述专用短程通信交易子系统中获取当前车辆的交易信息，并将所述交易信息上报至所述当前车辆的控制终端，所述电子控制单元管理子系统设置有第二串口通信模块，其中，所述第二串口通信模块内设置有第二有限状态机，用于控制所述第二串口通信模块的状态；

所述专用短程通信交易子系统与所述电子控制单元管理子系统通过所述第一串口通信模块与所述第二串口通信模块通信连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一有限状态机用于控制所述第一串口通信模块的状态包括：

所述第一有限状态机用于控制所述第一串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态、等待响应状态、正确响应状态、超时响应状态之间迁移；

或

所述第二有限状态机用于控制所述第二串口通信模块的状态包括：

所述第二有限状态机用于控制所述第二串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态、等待响应状态、正确响应状态、超时响应状态之间迁移。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一状有限状态机包括第一定时器，用于当接收到唤醒数据帧或是通信数据帧时开始计时；

或，

所述第二有限状态机包括所述第二计时器，用于当接收到唤醒数据帧或是通信数据帧时开始计时。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述电子控制单元管理子系统包括CAN通信模块，所述CAN通信模块用于与所述当前车辆的控制终端之间进行信息交互；

其中，所述CAN通信模块用于当所述第二通信模块处于空闲状态时，将所述电子控制单元管理子系统获取的所述交易信息上报至所述当前车辆的控制终端，所述CAN通信模块与所述车辆的控制终端的通信协议为SAEJ1939协议或者ISO14229协议。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述专用短程通信交易子系统还包括射频收发模块、安全模块；

其中，所述射频收发模块用于与所述路侧RSU设备进行通讯，

所述安全模块用于存放所述专用短程通信交易子系统的系统信息、所述当前车辆信息以及所述交易信息。

6.一种前装式ETC电子标签系统的信息交互方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的系统，所述方法包括：

当接收到路侧ETC设备发送的数据验证信息时，获取系统信息和车辆信息；

基于射频收发模块将所述系统信息和车辆信息发送至所述路侧ETC设备进行验证；

当接收到来自所述路侧ETC设备发送的验证通过信息时，生成并存储交易信息；

建立第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的通信；

当所述通信建立成功时，基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将所述系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述建立第一串口通信模块和第二串口通信模块之间的通信，包括：

通过第二串口通信模块将预设数据帧发送至第一串口通信模块；其中，所述预设数据帧为所述第二串口通信模块唤醒所述第一串口通信模块的唤醒数据帧；

当所述第一串口通信模块接收到所述唤醒数据帧时，启动第一定时器的唤醒超时提醒，所述第一串口通信模块经等待唤醒状态进入唤醒状态；

所述第一串口通信模块进入唤醒状态之后，发送通信数据帧至所述第二串口通信模块，并启动第一定时器；

当所述第一串口通信模块接收到所述第二串口通信模块的响应数据帧；

基于第一有限状态机控制所述第一串口通信模块在空闲状态、等待唤醒状态、唤醒状态之间迁移；

当所述迁移到唤醒状态时，第一串口通信模块之间与所述第二串口通信模块之间的通信建立。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将所述系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统，包括：

当所述第一串口通信模块处于唤醒状态时，所述第一串口通信模块发送包含所述系统信息、车辆信息的通信数据帧至所述第二串口通信模块，并启动第一计时器的通信超时提醒；

基于第一有限状态机基于控制所述第一串口通信模块在等待响应、超时响应、正确响应之间迁移；

当所述迁移到正确响应状态时，所述基于第一串口通信模块、第二串口通信模块将所述系统信息、车辆信息以及交易信息上报至电子控制单元管理子系统完成；

基于第二有限状态机控制所述第一串口通信模块迁移至空间状态。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述射频收发模块与路侧ETC设备处于非通信状态时，建立第一串口通信模块与第二串口通信模块之间的通信。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一串口通信模块与所述第二串口通信模块处于非通信状态时，所述电子控制单元管理子系统将所述交易信息上传至车辆的控制终端。

11.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求6-10任意一项的方法步骤。

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