CN112991561B - 基于etc天线的车载单元信息变更方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置，所述方法包括：向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息；将身份编码信息发送至发行方系统，并接收发行方系统返回的变更信息；变更信息由发行方系统通过网络接收用户请求产生；向发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收发行方系统返回的车载单元信息变更认证码；将车载单元变更信息和/或用户卡变更信息与车载单元信息变更认证码打包发送至车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更；接收车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将变更流水发送至发行方系统。本发明在日常通行计费过程中完成信息改写，无需线下现场处理，极大简化了操作步骤。

Description

基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置

技术领域

本发明涉及ETC交易通信技术领域，尤其涉及一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置。

背景技术

ETC(Electronic Toll Collection电子不停车收费系统)，已经大量应用于高速公路或桥梁自动收费。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。

ETC交易涉及到的设备主要包括设置在用户车辆上的车载单元(OBU)以及设置ETC车道上的路侧单元(RSU)，车载单元包含两个部分，一是用于与路侧单元通信的车载设备(OBE)，二是车载设备上装在的用户卡。在实际ETC交易过程中，需要读取车载设备以及用户卡中的车辆信息以及用户卡信息并基于这些信息进行交易结算，当相关信息发生改变时则需要及时更新以防止交易错误。

按照现有的业务模式，当用户对信息进行变更时，需要到营业厅现场办理，极大限制了处理效率并不能适应市场需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷，以优化车载单元中信息的更新方式，提高效率。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法，包括：

向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息，所述车载单元由车载设备和用户卡组成；

将所述身份编码信息发送至发行方系统，并接收所述发行方系统返回的变更信息，所述变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；所述变更信息由发行方系统通过网络接收用户请求产生；

向所述发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收所述发行方系统返回的车载单元信息变更认证码；

将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码打包发送至所述车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更；

接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统。

在一些实施例中，所述方法还包括：

获取所述变更信息的强制级别，其中，当所述变更信息包含车型信息、用户类型信息时所述强制级别为第一级，否则为第二级；

若所述变更信息的强制级别为第一级且所述变更结果信息表明变更失败，则将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码重新打包发送至所述车载单元，以供车载单元重新进行变更读写；

若所述变更信息的强制级别为第二级且所述变更结果信息表明变更失败，则结束信息变更流程并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统。

在一些实施例中，所述方法还包括：

向所述车载单元发送消费初始化指令，并接收所述车载单元返回的卡签余额信息和车辆身份信息；

根据所述卡签余额信息和所述车辆身份信息生成通行费额信息，并生成第一消息认证码，将所述第一消息认证码和通行费额信息打包发送至所述车载单元，以供所述车载单元根据所述第一消息认证码进行消息合法性认证并根据所述通行费额信息进行读写交易；

接收所述车载单元返回的第二消息认证码和交易验证码，根据所述第二消息认证码进行消息合法性认证，若合法则将所述交易验证码发送至上级收费系统，以根据预设规则判断所述交易验证码的合法性并完成清分结算。

在一些实施例中，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之前，还包括：

向上级收费系统发送PSAM卡授权申请信息，并接收所述上级收费系统返回的授权信息，以用于与所述车载单元进行通信认证。

在一些实施例中，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

接收所述车载单元返回的第一鉴别码和随机数，所述第一鉴别码是所述车载单元采用预设加密算法对该随机数计算得到的；

利用PSAM卡按照预设算法对该随机数计算得到第二鉴别码，若所述第一鉴别码与所述第二鉴别码一致，则将所述身份编码信息发送至发行方系统；若所述第一鉴别码与所述第二鉴别码不一致，则终止变更。

在一些实施例中，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

设置计时器开始计时，当计时超过预定时长时，则停止变更；所述预定时长为350ms。

在一些实施例中，接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统之后，还包括：

将所述变更结果发送至车道费额显示器进行显示；和/或

将所述变更流水存储在日志文件中，以供核验和统计。

在一些实施例中，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

根据所述身份编码信息检索本地变更信息库，检索得到相应的变更信息，所述变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；所述本地变更信息库从所述发行方系统处按照指定间隔时长下载更新得到；

向所述发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收所述发行方系统返回的车载单元信息变更认证码；

将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码打包发送至所述车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更；

接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统。

另一方面，本发明还提供一种用于ETC用户卡圈存的路侧单元，包括交易天线、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法的步骤。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

本发明的有益效果至少是：

所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置中，所述方法在路侧单元上运行，车辆在ETC车道通行过程中，由路侧单元访问发行方系统查询需要变更的信息并直接对车载单元进行访问和读写，以实现信息变更。用户只需要访问发行方系统申请变更信息，不再需要到线下营业厅进行现场处理，在日常通行计费过程中完成信息改写，极大简化了操作步骤。

本发明的附加优点、目的，以及特征在下面的描述中将部分地加以阐述，且本领域普通技术人员在研究下文后变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过书面说明以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。

在附图中：

图1为本发明一实施例所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法中对不同强制级别变更信息处置流程图；

图3为本发明一实施例所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法中复合消费流程示意图；

图4为本发明另一实施例所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法的流程示意图；

图5为车载单元中车载设备内的文件结构示意图；

图6为车载单元中用户卡内的文件结构示意图；

图7为车道系统和发行方系统的结构示意图；

图8为OBU、RSU、车道系统和发行方系统的的连接结构示意图；

图9为本发明一实施例所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法的时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

车载单元中记载的信息包括两部分，如图5和6所示，第一部分记载在车载设备(OBE)中，包括系统密钥文件、系统信息文件和车辆信息文件等；第二部分记载在用户卡中，包括持卡人基本数据文件、密钥文件、卡签发行基本数据文件、复合消费专用文件、电子钱包文件、终端交易记录文件、联网收费信息文件和标识站文件等。在高速公路的行驶过程中读写和更新的主要是OBE-SAM卡文件中的DF01及EF04文件，ETC卡中1001及0019文件。在实际使用过程中，用户有时会需要对车载单元中的数据进行变更，例如当持卡人信息发生变化时需要及时对用户卡进行改写，当车载单元对应的车辆型号变化时需要及时对车载设备中记载的车辆信息进行改写，以防止交易错误。

为了简化信息变更的操作步骤，本发明提供一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法，用于在ETC车道系统的路侧单元上(Road side unit)运行。需要进一步说明的是，运行本发明所述方法的ETC车道系统还连接用于负责通行费用交易的上级收费系统以及用于管理车载单元上用户卡的发行方系统。具体的，路侧单元还连接车道控制机，路侧单元包括交易天线，该交易天线可以根据实际应用场景的需求，采用5.8GHz频段的射频信号和DSRC协议进行通信，也可以采用13.56MHz频段的射频信号并基于IOS14443规范进行交互。路侧单元通过车道控制机控制工作。上级收费系统是用于进行ETC通行扣费交易的，可以采用单片机、计算机等可以存储和运行程序的电子设备。发行方系统是设置在用户卡发行方的，用于管理用户卡信息，包括持卡人基本数据信息和卡发行基本数据信息等，发行方系统可以采用单片机、计算机等可以存储和运行程序的电子设备。

具体的，本发明提供一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法，基于ETC车道运行，如图1所示，包括步骤S101～S105：

步骤S101：向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息，车载单元由车载设备和用户卡组成。

步骤S102：将身份编码信息发送至发行方系统，并接收发行方系统返回的变更信息，变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；变更信息由发行方系统通过网络接收用户请求产生。

步骤S103：向发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收发行方系统返回的车载单元信息变更认证码。

步骤S104：将车载单元变更信息和/或用户卡变更信息与车载单元信息变更认证码打包发送至车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更。

步骤S105：接收车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将变更流水发送至发行方系统。

在步骤S101中，当车载单元OBU进入到路侧单元RSU交易天线的交易范围之内时，由路侧单元向车载单元发送初始化指令以唤醒车载单元，车载单元基于初始化指令获取身份编码信息，该身份编码信息可以是车载设备OBE的身份标识信息，也可以包括用户卡的发行方编码信息和卡片合同序号信息，这些信息在发行初期便是相互绑定的，因此，获取其中的一种或多种都可以查询到车载设备或用户卡的信息。车载设备OBE的身份标识信息、发行方编码信息和卡片合同序号信息是用户在办理ETC车载单元时就确定的，可以用于标记设备和用户卡的身份。在另一些实施例中，也可以通过设置特定的ID编码作为身份标识，或者直接采用车辆信息、车牌信息作为身份标识。

在一些实施例中，步骤S101之前，即向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之前，还包括：向上级收费系统发送PSAM卡授权申请信息，并接收上级收费系统返回的授权信息，以用于与车载单元进行通信认证。

在本实施例中，路侧单元的PSAM卡需要基于授权进行工作，以保障通信交易过程中的安全性。PSAM卡是一种安全模块，用于验证用户卡的合法性，同时保护终端机具的扣款行为，路侧单元设置PSAM卡，该PSAM卡与车载单元上装载的用户卡是一对多的关系，用于进行硬件之间的安全认证。

在一些实施例中，步骤S101中，即向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息，还包括步骤S1011～S1012：

步骤S1011：接收车载单元返回的第一鉴别码和随机数，第一鉴别码是车载单元采用预设加密算法对该随机数计算得到的。

步骤S1012：利用PSAM卡按照预设算法对该随机数计算得到第二鉴别码，若第一鉴别码与第二鉴别码一致，则将身份编码信息发送至发行方系统；若第一鉴别码与第二鉴别码不一致，则终止变更。

在步骤S102中，路侧单元通过车道控制机将身份编码信息发送至发行方系统，以查询是否存在需要变更的信息。具体的，在使用过程中用户的基本数据发生变更时，由用户通过互联网预设接口向发行方系统发送变更请求，变更请求包括详细的变更内容，由发行方系统办理审核后将相应的变更请求纳入代办业务队列中。实际应用过程中，需要变更的数据主要包括车载设备中记载的车辆信息文件，以及用户卡中记载的持卡人基本数据文件和卡签发行基本信息。例如，当用户变换车辆时，需要对车载设备中记载的车辆信息进行变更，则用户通过手机、平板、PC上装载的指定客户端或web端口访问发行方系统，用户填写主体信息和需要变更的车辆信息(如车牌号、车辆型号、发动机号等)，由发行方系统对需要变更的信息进行审核，当审核通过时，则将相应的变更请求纳入代办业务队列中。

在步骤S103中，ETC交易过程中，秘钥体系分交易相关密钥、标签信息更新密钥、圈存密钥等，其中车道系统只有交易相关密钥，若需要更新车载单元信息则需要对应的标签信息更新密钥，这部分密钥依据行业管理规则一般安置在省中心专门的密钥管理机房中，所以要在车道端实现标签信息更新就需要将ETC车道系统连接至省中心发行方系统，采用https协议进行数据交互。密钥获取过程中，对带宽和数据延迟等传输性能要求较高，需要建立专用线路以保证车辆行驶过程中能够快速通信，实现不停车快速通过ETC车道。具体的，路侧单元向发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请后，由发行方系统按照预定规则计算或调取车载单元信息变更认证码，以供在车载单元端进行安全认证。

在步骤S104～S105中，路侧单元将车载单元变更信息和/或用户卡变更信息与车载单元信息变更认证码打包发送至车载单元后，由车载单元首先按照预定规则对车载单元信息变更认证码进行验证，若认证通过，则按照车载单元变更信息和/或用户卡变更信息中记载的内容对车载设备或用户卡中的信息进行改写，并根据相应的变更结果生成变更结果信息返回至路侧单元。路侧单元基于返回的变更结果信息生成表更流水并发送至发行方系统。

在一些实施例中，如图2所示，所述方法还包括步骤S201～S203：

步骤S201：获取变更信息的强制级别，其中，当变更信息包含车型信息、用户类型信息时强制级别为第一级，否则为第二级。

步骤S202：若变更信息的强制级别为第一级且变更结果信息表明变更失败，则将车载单元变更信息和/或用户卡变更信息与车载单元信息变更认证码重新打包发送至车载单元，以供车载单元重新进行变更读写。

步骤S203：若变更信息的强制级别为第二级且变更结果信息表明变更失败，则结束信息变更流程并生成变更流水，将变更流水发送至发行方系统。

在本实施例中，步骤S201对待办业务队列中的变更信息添加强制级别，用于标记优先级。将涉及到高速公路ETC计费的信息设置为第一级，以标记其必须在通信计费之前完成改写，以防止导致交易计费错误。必须完成改写的信息主要包括：车型信息和用户类型信息，车型信息可以包括车辆型号、车轴数、车重等。用户类型可以分为私有车辆、特种工程车、医护车辆、军用车辆等。由于车型信息或用户类型信息发生改变时，计费方式会变化，对交易费额有影响，则需要及时变更。而对于其他类型的信息，例如持有人信息、系统信息等对交易计费没有影响的信息可以不要求必须完成变更。

在步骤S202中，当一次变更改写失败时，对于强制级别为第一级的信息，需要马上重新进行改写操作。在一些实施例中，还需要对改写失败的结果进行记录和显示。在步骤S203中，当一次变更改写失败时，对于强制级别为第二级的信息则不要求必须一次性完成改写，为了保障车辆通行效率，则不需要重新进行改写操作。

在另一些实施例中，对于变更信息的强制级别，可以设置多级，并根据相应的级别设置不同的处置方案。

在一些实施例中，如图3所示，所述方法还包括步骤S301～S303：

步骤S301：向车载单元发送消费初始化指令，并接收车载单元返回的卡签余额信息和车辆身份信息。

步骤S302：根据卡签余额信息和车辆身份信息生成通行费额信息，并生成第一消息认证码，将第一消息认证码和通行费额信息打包发送至车载单元，以供车载单元根据第一消息认证码进行消息合法性认证并根据通行费额信息进行读写交易。

步骤S303：接收车载单元返回的第二消息认证码和交易验证码，根据第二消息认证码进行消息合法性认证，若合法则将交易验证码发送至上级收费系统，以根据预设规则判断交易验证码的合法性并完成清分结算。

在步骤S301中，路侧单元向车载单元发送的消费初始化指令，以用于提示进行通行费用扣除和交易的流程。具体的，车载单元基于接收到的消费初始化指令，采集用户卡的余额信息和车辆身份信息，用于路侧单元计算和扣除通信费。具体的，在另一些实施例中，车载单元还可以返回车辆信号信息、高速公路入口信息、通行路段信息等，以供路侧单元精确计算通行费额。卡签余额高于通行费额时，直接进行ETC交易，否则进行指示人工交易。

在步骤S302中，根据卡签余额信息和车辆身份信息生成通行费额信息，并基于车道的PSAM卡计算第一消息认证码(MAC1)，检查某段消息的完整性以及作身份验证。

将第一消息认证码和通行费额信息打包发送至车载单元后，车载单元首先根据第一消息认证码验证消息的完整性，并完成身份验证。再进一步根据通行费额信息对用户卡进行交易读写。

车载单元根据设定算法和规则生成交易验证码(TAC码)，通过将原始交易记录的交易时间和交易金额等数据项进行加密计算而产生的交易验证码，目的是通过生成和验证基于密钥的TAC，能够保证交易记录产生的合法性，防止人为生成交易记录之类的欺诈行为。同时车载单元还通过设定算法计算第二消息认证码(MAC2)，用于验证消息完整性。

在步骤S303中，路侧单元接收车载单元返回的第二消息认证码和交易验证码之后，通过第二消息认证码验证消息完整性和合法性，进一步，将交易验证码发送至上级收费系统验证合法性并完成结算。

在一些实施例中，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：设置计时器开始计时，当计时超过预定时长时，则停止变更；所述预定时长为350ms。具体的，因ETC车道普遍交易区域6-8米，按车速40km/h计算，留给ETC车辆的通信的时间最多为700ms。取消省界收费站后入口车道ETC平均交易时间约为350ms，即留给标签信息查询、标签信息更新(含省中心服务远程调用)的总计耗时不能超350ms。否则会严重影响ETC车道交易成功率。

在一些实施例中，步骤S105之后，即接收车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将变更流水发送至发行方系统之后，还包括：将变更结果发送至车道费额显示器进行显示；和/或将变更流水存储在日志文件中，以供核验和统计。

在一些实施例中，步骤S101之后，即向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，如图4所示，还包括步骤S401～S404：

步骤S401：根据身份编码信息检索本地变更信息库，检索得到相应的变更信息，变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；本地变更信息库从发行方系统处按照指定间隔时长下载更新得到。

步骤S402：向发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收发行方系统返回的车载单元信息变更认证码。

步骤S403：将车载单元变更信息和/或用户卡变更信息与车载单元信息变更认证码打包发送至车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更。

步骤S404：接收车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将变更流水发送至发行方系统。

在本实施例中，由路侧单元将变更信息下载至本地变更信息库，当车辆通过时不再长里申请发行方系统检索代办业务队列，而直接对本地的变更信息库进行检索，能够极大的减少通信时长，防止通信延迟导致的变更失败。为ETC交易保留了更多时间，也增加了ETC交易的成功率。

另一方面，本发明还提供一种用于ETC用户卡圈存的路侧单元，包括交易天线、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述方法步骤S101～S105、S1011～S1012、S201～S203、S301～S303以及S401～S404。

另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤S101～S105、S1011～S1012、S201～S203、S301～S303以及S401～S404。

下面结合一实施例具体说明：

如图7所示，一种通过ETC天线进行用户卡圈存的方法，基于车道系统和发行方系统运行，其中，车道系统包括车道RSU(路侧单元)、通过网口通讯连接的内置车道收费软件的车道控制机、连接车道控制机的显示器以及栏杆机等机电设备组成。车道RSU与工控机一般采用网口通讯方式、使用TCP传输协议。发行方系统包括内置发行软件的服务器和加密机。发行方系统对外通过专用网络提供OBU及IC卡片的一次发行和个性化服务，使用Http协议。其中，车道RSU包括交易天线，能够与经行车辆的车载单元进行5.8GHz射频通信。圈存交互过程主要涉及车道系统和发行方系统，车道系统通过专用网络与发行方系统进行数据通讯，采用http通讯协议、使用JSON格式作为传输规范，具体字符编码方式使用UTF-8编码。

具体的，参照图8，发行方系统中，ETC发行程序由加密机应用驱动支持运行，并设有发行编程接口(API，Application Programming Interface)，即γ接口，发行方系统通过数据链路层基于以太网或专用网络连接车道控制机。车道控制机中，ETC交易程序由RSU应用驱动支持运行，并设有应用编程接口，即β接口，车道控制机通过数据链路层基于以太网或专用网络连接路侧单元。路侧单元设置有SAM卡，其中RSU应用程序可以基于DSRC应用层、DSRC数据链路层和DSRC物理层运行。通过5.8GHz射频的α接口以DSRC协议与车载OBU进行通信。车载OBU中，OBU应用程序运行ETC应用数据、OBU密钥等，并基于DSRC应用层、DSRC数据链路层和DSRC物理层运行。

进一步地，RSU与OBU之间：通过5.8GHz频段的射频信号进行数据通讯，使用DSRC协议。因目前用户卡的圈存都是使用读卡器完成，使用的是13.56MHz频段及IOS14443规范进行数据交互。所以RSU与OBU之间，DSRC协议需要增加圈存指令，即使用TransferChannel数据帧携带圈存相关的APDU指令。RSU与车道收费系统之间，使用专用收费局域网进行通信，TCP通用网络通讯协议，数据格式使用的是专用的《PC-RSU接口协议》，但目前接口规范没有涵盖圈存接口，需要依据接口规范新增圈存接口。车道收费系统与发行系统，现有技术中没有数据交互和通讯连接。需要重新编写接口规范，采用http通讯协议、使用JSON格式作为传输规范，具体字符编码方式使用UTF-8编码，另外采用MD5签名的方式保证数据的合法性。参照图9所示，所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法的步骤包括如下内容：

OBU唤醒后，车道系统读取OBU的车辆信息(密文+鉴别码1)，RSU使用车道PSAM卡(ETC行业安全认证模块)进行数据解密，然后PSAM卡使用解密后的车辆信息以及随车辆信息返回的随机数进行认证运算得到鉴别码2，车道系统会使用车道PSAM卡计算出的辨别码2与OBU发送的鉴别码1对比，以认证OBU的合法性。

车道系统通过RSU向OBU请求读取信息，OBU返回身份编码信息之后，由车道系统将该身份编码信息发送至发行方系统以查询出否需要进行ETC用户信息变更，查询得到的变更信息返回至车道系统。进一步地，车道系统向发行方系统申请并接收其返回的OBU维护密钥。车道系统将变更信息和OBU维护密钥打包发送至OBU对车载设备OBE信息和用户卡的发行信息进行认证和改写，由OBU返回更新结果，车道系统根据更新结果生成更新流水信息并发送至发行方系统。在更新过程中，车道系统还对OBU进行合法性判断，并调用计费模块计费，车道系统将OBU复合消费信息发送至OBU进行交易读写，OBU将复合消费结果返回至车道系统并由车道系统对复合消费结果进行认证生成交易流水上传至上级收费系统。

进一步地，更新车载单元的信息后，车道系统通过车道费额显示器提示变更结果。更新车载单元的信息后，可以由发行方系统向客户短信提示。车道系统可以设置单独的日志文件，用于记录车道系统端更新车载单元信息的详细过程，便于ETC稽核和成功率提升等相关工作的开展。省中心系统定期对车道系统更新车载单元信息的流水进行成功率统计，失败情况分类，以便从流水成功率反馈的角度提升车道成功率。由于车道系统跟省中心发行系统的交互属于远程数据通讯，网络延迟和不可靠性相对较高，可以将需要更新的车载单元及更新的信息以名单表的形式下载到收费站端，以增强系统的性能和成功率。

综上所述，所述基于ETC天线的车载单元信息变更方法及装置中，所述方法在路侧单元上运行，车辆在ETC车道通行过程中，由路侧单元访问发行方系统查询需要变更的信息并直接对车载单元进行访问和读写，以实现信息变更。用户只需要访问发行方系统申请变更信息，不再需要到线下营业厅进行现场处理，在日常通行计费过程中完成信息改写，极大简化了操作步骤。

本领域普通技术人员应该可以明白，结合本文中所公开的实施方式描述的各示例性的组成部分、系统和方法，能够以硬件、软件或者二者的结合来实现。具体究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。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)

1.一种基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，包括：

向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息，所述车载单元由车载设备和用户卡组成；

将所述身份编码信息发送至发行方系统，并接收所述发行方系统返回的变更信息，所述变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；所述变更信息由发行方系统通过网络接收用户请求产生；

向所述发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收所述发行方系统返回的车载单元信息变更认证码；

将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码打包发送至所述车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更；

接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统；

所述方法还包括：获取所述变更信息的强制级别，其中，当所述变更信息包含车型信息、用户类型信息时所述强制级别为第一级，否则为第二级；若所述变更信息的强制级别为第一级且所述变更结果信息表明变更失败，则将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码重新打包发送至所述车载单元，以供车载单元重新进行变更读写；若所述变更信息的强制级别为第二级且所述变更结果信息表明变更失败，则结束信息变更流程并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统；

所述方法还包括：向所述车载单元发送消费初始化指令，并接收所述车载单元返回的卡签余额信息和车辆身份信息；根据所述卡签余额信息和所述车辆身份信息生成通行费额信息，并生成第一消息认证码，将所述第一消息认证码和通行费额信息打包发送至所述车载单元，以供所述车载单元根据所述第一消息认证码进行消息合法性认证并根据所述通行费额信息进行读写交易；接收所述车载单元返回的第二消息认证码和交易验证码，根据所述第二消息认证码进行消息合法性认证，若合法则将所述交易验证码发送至上级收费系统，以根据预设规则判断所述交易验证码的合法性并完成清分结算。

2.根据权利要求1所述的基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之前，还包括：

向上级收费系统发送PSAM卡授权申请信息，并接收所述上级收费系统返回的授权信息，以用于与所述车载单元进行通信认证。

3.根据权利要求2所述的基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

接收所述车载单元返回的第一鉴别码和随机数，所述第一鉴别码是所述车载单元采用预设加密算法对该随机数计算得到的；

利用PSAM卡按照预设算法对该随机数计算得到第二鉴别码，若所述第一鉴别码与所述第二鉴别码一致，则将所述身份编码信息发送至发行方系统；若所述第一鉴别码与所述第二鉴别码不一致，则终止变更。

4.根据权利要求1所述的基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

设置计时器开始计时，当计时超过预定时长时，则停止变更；所述预定时长为350ms。

5.根据权利要求1所述的基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统之后，还包括：

将所述变更结果发送至车道费额显示器进行显示；和/或

将所述变更流水存储在日志文件中，以供核验和统计。

6.根据权利要求1所述的基于ETC天线的车载单元信息变更方法，其特征在于，向车载单元发送初始化指令并接收返回的车载单元的身份编码信息之后，还包括：

根据所述身份编码信息检索本地变更信息库，检索得到相应的变更信息，所述变更信息包括：车载设备变更信息和/或用户卡变更信息；所述本地变更信息库从所述发行方系统处按照指定间隔时长下载更新得到；

向所述发行方系统发送车载单元维护密钥使用申请，并接收所述发行方系统返回的车载单元信息变更认证码；

将所述车载单元变更信息和/或所述用户卡变更信息与所述车载单元信息变更认证码打包发送至所述车载单元，以对车载设备以及用户卡的信息进行变更；

接收所述车载单元返回的变更结果信息并生成变更流水，将所述变更流水发送至发行方系统。

7.一种用于ETC用户卡圈存的路侧单元，包括交易天线、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。

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