CN215910936U - 一种etc交易板卡、车道控制机及etc交易系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种ETC交易板卡、车道控制机及ETC交易系统。板卡包括高速通信模块、交易控制MCU、安全认证模块和RSU通信模块，其中：ETC交易板卡设置有第一通信接口，工业控制计算机设置有至少一个第二通信接口，第一通信接口与第二通信接口可插拔连接，高速通信模块通过第一通信接口和第二通信接口与工业控制计算机通信连接。通过ETC交易板卡与工业控制计算机的可插拔连接的设计，以及高速通信模块的引入，保证ETC交易板卡与工业控制计算机的稳定通信，并简化了布线结构。

Description

一种ETC交易板卡、车道控制机及ETC交易系统

技术领域

本实用新型涉及智能交通设施领域，尤其涉及一种ETC交易板卡、车道控制机及ETC交易系统。

背景技术

随着高速公路智能化管理的进程，ETC车道的普及率越来越高。

现有ETC交易系统一般为运行在车道控制机上的收费软件控制ETC交易单元(包括路侧单元和路侧单元控制器)来完成ETC交易，其中路侧单元控制器与车道控制机之间经常出现串口/网口等通信异常导致的交易失败；同时路侧单元控制器在安装时布线比较复杂，还需提供额外的安装空间；其外，现有技术中PSAM(Purchase Secure Access Module，销售点终端安全存取模块)安装在路侧单元控制器中，也存在设备维护中PSAM丢失的隐患。

实用新型内容

为了至少解决上面的一个或多个技术问题，本实用新型一方面提供了一种ETC交易板卡，

包括：高速通信模块、交易控制MCU、安全认证模块和RSU通信模块，其中：

所述交易控制MCU和安全认证模块相连，所述交易控制MCU用于向安全认证模块发送加解密请求或交易请求，获取安全认证模块反馈的加解密数据或交易数据；

所述高速通信模块分别与交易控制MCU和工业控制计算机通信连接，工业控制计算机通过高速通信模块将交易请求下发到交易控制MCU，交易控制MCU通过高速通信模块将交易数据上报到工业控制计算机；

所述交易控制MCU与RSU通信模块连接，用于通过所述RSU通信模块访问路侧单元；

所述ETC交易板卡设置有第一通信接口，所述工业控制计算机设置有至少一个第二通信接口，所述第一通信接口与所述第二通信接口可插拔连接，所述通信模块通过所述第一通信接口和第二通信接口与所述工业控制计算机通信连接。

可选的，所述ETC交易板卡还包括：TCP接口、RS232接口，所述交易控制MCU和所述工业控制计算机均支持TCP协议及RS232协议。

可选的，所述RSU通信模块支持的通信接口包括：RS232接口、RS485接口、TCP接口、RS422接口。

另一方面，本实用新型还提供一种车道控制机，包括上述任一项所述的ETC交易板卡，还包括工业控制计算机和外设接口，

所述工业控制计算机通过所述至少一个第二通信接口与所述至少一个ETC交易板卡的第一通信接口可插拔连接；

所述工业控制计算机与所述外设接口连接，所述外设接口连接外设控制器，所述工业控制计算机通过所述外设控制器控制车道执行器。

可选的，所述工业控制计算机包括交易软件，在所述交易软件的控制下实现ETC交易、车辆通行、交易结果显示。

可选的，所述外设接口包括：串口、网口、IO、电源接口。

另一方面，本实用新型还提供一种ETC交易系统，包括上述任意一项所述的车道控制机，还包括至少一个路侧单元、至少一个外设控制器和至少一个车道执行器。

本实用新型提供的ETC交易板卡，通过ETC交易板卡与工业控制计算机的可插拔连接的设计，以及高速通信模块的引入，保证ETC交易板卡与工业控制计算机的稳定通信，并简化了布线结构。能够解决现有技术中路侧单元控制器通过串口/网口连接车道控制机经常出现串口/网口等通信异常导致的交易失败，且使用串口或网口通信，路侧单元控制器在安装时布线比较复杂，还需提供额外的安装空间的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种ETC交易板卡的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种车道控制机结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种ETC交易系统结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，其是本实用新型具体实施方式中提供的一种ETC交易板卡11的结构示意图，包括：

交易控制MCU 111、安全认证模块112、高速通信模块113，RSU通信模块114。具体的，高速通信模块113可以为PCI通信模块(Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽)、PCI-E通信模块(一种通用的总线规格，它由Intel所提倡和推广，其最终的设计目的是为了取代现有电脑系统内部的总线传输接口，这不只包括显示接口，还囊括了CPU、PCI、HDD、Network等多种应用接口。)或者是其他高速率通信模块，在此不做具体限定。安全认证模块112可以为PSAM模块或PCI加密板卡或其他安全认证模块，在此不做具体限定。RSU(Road Side Unit，路侧单元)，是ETC系统中，安装在路侧，采用DSRC(DedicatedShort Range Communication)技术，与车载单元(OBU，On Board Unit)进行通讯，实现车辆身份识别，电子扣分的装置。此处RSU通信模块114即用于与RSU进行通信的模块。

交易控制MCU 111与安全认证模块112相连，交易控制MCU111用于向安全认证模块112发送加解密请求或交易请求，获取安全认证模块112反馈的加解密数据或交易数据。安全认证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，以PSAM模块为例，PSAM安全方式广泛用于金融系统，其主要特点在于硬件加密，密钥在硬件中生成，而不用在网络上传输。

高速通信模块113分别与交易控制MCU111和工业控制计算机12通信连接，工业控制计算机12通过高速通信模块113将交易请求下发到交易控制MCU111，交易控制MCU111通过高速通信模块113将交易数据上报到工业控制计算机12。高速公路收费站因为要保证24小时连续长期不间断工作，通常都采用的电脑都是工业用控制计算机，简称工控机。

交易控制MCU111与RSU通信模块114连接，用于通过RSU通信模块114访问路侧单元20。RSU通信模块114和路侧单元20进行交互数据，交易控制MCU 111获取到路侧单元20的无线数据后，通过DSRC协议转换成交易数据；

ETC交易板卡11设置有第一通信接口，工业控制计算机12设置有至少一个第二通信接口，第一通信接口与第二通信接口可插拔连接，高速通信模块113通过第一通信接口和第二通信接口与工业控制计算机12通信连接，需要说明的是此处的可插拔连接区别与线缆式连接，即通过通信接口直插的形式实现可插拔连接，具体可以为插针和插槽的形式，在此不做具体限定，只要是可以实现板卡直插即可。

具体的，交易控制MCU 111与高速通信模块113相连，交易控制MCU 111解析交易数据后，将数据通过高速通信模块113发送到工业控制计算机12上，然后交给工业控制计算机12处理数据。

工业控制计算机12对数据进行解析，然后下发指令到交易控制MCU111，交易控制MCU 111将数据通过RSU通信模块114下发到路侧单元20，与车载单元OBU完成交易。

本实用新型实施例提供的ETC交易板卡，通过高速通信模块连接工业控制计算机，相对于常规的网口/串口通信速率更高，并且ETC交易板卡与工业控制计算机的可插拔连接的设计能够解决现有技术中路侧单元控制器通过串口/网口连接车道控制机经常出现串口/网口等通信异常导致的交易失败，且使用串口或网口通信，路侧单元控制器在安装时布线比较复杂，还需提供额外的安装空间的问题。

进一步的，为保证ETC交易板卡与工业控制计算机通信的安全性，ETC交易板卡11还包括TCP接口、RS232接口，交易控制MCU111和工业控制计算机12均支持TCP协议及RS232协议，作为高速通信模块113的备用通信方式，避免高速通信模块113出现异常时无法通信。

在一具体实施例中，RSU通信模块114支持的通信接口可以包括：RS232接口、RS485接口、TCP接口、RS422接口。可以理解的是，RSU通信模块114还可以支持其他的通信接口的通信方式，只要能够实现与路侧单元的通信即可，此处不做具体限定。

如图2所示，本实用新型还公开一种车道控制机10，主要用于实现高速公路的车辆收费的治理和控制，并将收费数据和控制的外设状态上传到收费站和控制中心。车道控制机10包含至少一个上述任意实施例中描述的ETC交易板卡11，还包括工业控制计算机12和外设接口13，工业控制计算机通过至少一个第二通信接口与至少一个ETC交易板卡11的第一通信接口可插拔连接；

工业控制计算机上可以设置有多个第二通信接口，用于与多个ETC交易板卡11的连接，也即车道控制机10可以集成有多个ETC交易板卡11。

工业控制计算机12与外设接口13连接，外设接口13连接外设控制器30，工业控制计算机12通过外设控制器30控制车道执行器40。车道执行器40可以包括车道出入口的栏杆机、费额显示、地感线圈等。

本实用新型实施例中，车道控制机10包含有ETC交易板卡11，即将ETC交易板卡11与工业控制计算机12进行集成，降低了安装和调试的复杂度，ETC交易板卡11本身包含有安全认证模块112，将安全认证模块112集成入车道控制机10，能够解决现有技术中将安全认证模块112放置在路侧单元控制器中，设备维护中存在安全认证模块丢失的隐患的问题，使安全认证模块丢失的概率大大降低。

进一步的，车道控制机10包含的ETC交易板卡11数量为至少一个，根据实际的应用场景，车道控制机10中可以集成有多个ETC交易板卡11，每个交易板卡11可以用于一个车道的ETC交易，进而可以实现1个车道控制机10完成多车道的交易，相对于现有技术中每个车道均设置一个车道控制机的方案极大的降低了成本。可以理解的是，当ETC交易板卡11为多个时，对应的外设控制器30以及车道执行器40也对应的为多个，每个ETC交易板卡11对应1个外设控制器30及1个车道执行器40。

在一具体实施例中，工业控制计算机12包括交易软件，在交易软件的控制下实现ETC交易、车辆通行、交易结果显示等功能。具体的，工业控制计算机12可以与各个车道的显示器进行连接实现交易结果显示和用户操作输入等功能。例如，通过费额显示器为司机显示车型及金额并实现语音报价。

在一具体实施例中，外设接口13可以包括：串口、网口、IO、电源接口等。只要能够实现与外设控制器的通信、供电等连接即可。

如图3所示，本实用新型实施例还公开了一种ETC交易系统1，包括上述任意实施例所描述的车道控制机10，还包括至少一个路侧单元20、至少一个外设控制器30和至少一个车道执行器40。

车道控制机10与路侧单元20通信进而完成与车载单元OBU的交易，车道控制机10通过外设控制器30控制车道执行器40完成相应的动作，当车道控制机10包含有多个交易板卡11时，针对每个交易板卡11ETC交易系统1中相对应的设置有路侧单元20、外设控制器30及车道执行器40。可以实现1个车道控制机10完成多车道交易服务，使车道交易系统更加集成化。能够有效降低现有技术中，各个车道需要单独配备车道控制机进行控制的成本。

具体的，一个车道控制机10可以同时管理全部的车道通行系统，当多个车道同时有车通行时，通过每个车道的路侧单元20将车载OBU数据上报到车道控制机10中，每个路侧单元20分别对应一个单独的ETC交易板卡11，通过ETC交易板卡11的安全认证模块112执行交易。然后再将交易指令下发到路侧单元20中，写入到车载单元OBU内，完成交易。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参阅前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种ETC交易板卡，其特征在于，包括高速通信模块、交易控制MCU、安全认证模块和RSU通信模块，其中：

所述交易控制MCU和安全认证模块相连，所述交易控制MCU用于向安全认证模块发送加解密请求或交易请求，获取安全认证模块反馈的加解密数据或交易数据；

所述高速通信模块分别与交易控制MCU和工业控制计算机通信连接，工业控制计算机通过高速通信模块将交易请求下发到交易控制MCU，交易控制MCU通过高速通信模块将交易数据上报到工业控制计算机；

所述交易控制MCU与RSU通信模块连接，用于通过所述RSU通信模块访问路侧单元；

所述ETC交易板卡设置有第一通信接口，所述工业控制计算机设置有至少一个第二通信接口，所述第一通信接口与所述第二通信接口可插拔连接，所述高速通信模块通过所述第一通信接口和第二通信接口与所述工业控制计算机通信连接。

2.根据权利要求1所述的ETC交易板卡，其特征在于，还包括：TCP接口、RS232接口，所述交易控制MCU和所述工业控制计算机均支持TCP协议及RS232协议。

3.根据权利要求1所述的ETC交易板卡，其特征在于，所述RSU通信模块支持的通信接口包括：RS232接口、RS485接口、TCP接口、RS422接口。

4.一种车道控制机，其特征在于，包括至少一个权利要求1-3任一项所述的ETC交易板卡，还包括工业控制计算机和外设接口，

所述工业控制计算机通过所述至少一个第二通信接口与所述至少一个ETC交易板卡的第一通信接口可插拔连接；

所述工业控制计算机与所述外设接口连接，所述外设接口连接外设控制器，所述工业控制计算机通过所述外设控制器控制车道执行器。

5.根据权利要求4所述的车道控制机，其特征在于，所述工业控制计算机包括交易软件，在所述交易软件的控制下实现ETC交易、车辆通行、交易结果显示。

6.根据权利要求4所述的车道控制机，其特征在于，所述外设接口包括：串口、网口、IO、电源接口。

7.一种ETC交易系统，其特征在于，包括如权利要求4～6任意一项所述的车道控制机，还包括至少一个路侧单元、至少一个外设控制器和至少一个车道执行器。

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