一種便于應用擴展的etc閱讀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種便于應用擴展的ETC閱讀器，包括閱讀器主板和其上連接的安全控制模塊、基礎支持模塊和射頻子模塊，所述基礎支持模塊包括BSU子板CPU和與其連接的FPGA，所述FPGA通過射頻板接口連接射頻子模塊，F(xiàn)PGA還連接有以太網(wǎng)接口；所述安全控制模塊包括SCU子板CPU和與其連接的EPLD和安全芯片，所述EPLD通過SPI連接FPGA。相對于現(xiàn)有技術，本實用新型所述具有以下優(yōu)勢：在閱讀器中引入集成業(yè)務控制和安全系統(tǒng)的安全控制模塊(SCU)作為閱讀器的業(yè)務控制中心，閱讀器提供基礎的DSRC協(xié)議支持和通信支持，通過安全控制模塊的統(tǒng)一調(diào)度和控制，來實現(xiàn)ETC擴展應用功能。
【專利說明】
一種便于應用擴展的ETC閱讀器
技術領域
[0001]本實用新型屬于ETC閱讀器技術領域，尤其是涉及一種便于應用擴展的ETC閱讀器。
【背景技術】
[0002]目前基于ETC系統(tǒng)最主要的擴展應用有高速多路徑識別系統(tǒng)，用于高速公路不同路徑跟蹤和費用拆分，需要實現(xiàn)路徑廣播、非法稽查和測速等功能；；城市智能停車場，用于城市停車場的出入口收費、身份稽查和智能引導，需要實現(xiàn)身份認證和信息廣播等功能；智能交通卡口，用于城市交通路口信息采集和交通引導，實現(xiàn)身份認證和與視頻雙基采集比對等功能；以及其他如水上ETC系統(tǒng)、智能加油站系統(tǒng)、軍車管理系統(tǒng)等等不同的應用場景。每個應用場景都涉及到不同的業(yè)務需求、業(yè)務流程、文件系統(tǒng)和安全系統(tǒng)，閱讀器如果兼容不同場景會大大增加設計的復雜性和實現(xiàn)效率。另一方面，針對同一應用場景，不同設備廠家的實現(xiàn)也會存在差異，比如指令流程組合順序、文件操作大小、指令發(fā)送間隔、重傳間隔和次數(shù)、釋放鏈路流程處理等都會存在各自廠家的理解和實現(xiàn)，這樣就為不同廠家設備互聯(lián)互通帶來困難。雖然全國ETC應用經(jīng)過多年磨合實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，但設備兼容效率一直是限制系統(tǒng)效率的一個瓶頸，隨著更多ETC擴展應用的展開，這個問題會更加突出。
[0003]綜上可以看到，如何使ETC閱讀器能快速安全的支持不同應用場景，減少設計難度，同時在相同場景下，規(guī)范不同閱讀器廠家的實現(xiàn)方式和接口標準，便于互通互聯(lián)和業(yè)務的規(guī)范性開展，并能提供安全高效的系統(tǒng)機制保障，是拓展ETC應用前景、深挖ETC設備市場機會的關鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種便于應用擴展的ETC閱讀器，以解決ETC閱讀器不能支持不同的擴展應用、規(guī)范不同閱讀器的業(yè)務操作、提供更好的安全系統(tǒng)支撐的問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種便于應用擴展的ETC閱讀器，包括閱讀器主板和其上連接的安全控制模塊、基礎支持模塊和射頻子模塊，
[0007]所述基礎支持模塊包括BSU子板CPU和與其連接的FPGA，所述FPGA通過射頻板接口連接射頻子模塊，F(xiàn)PGA還連接有以太網(wǎng)接口；
[0008]所述安全控制模塊包括S⑶子板CPU和與其連接的EPLD和安全芯片，所述EPLD通過SPI 連接 FPGA。
[0009]進一步的，所述BSU子板CPU上還連接有FLASH、DDR和NVRAM，SCU子板CPU上還連接有FLASH、SDRAM、NVRAMο
[0010]進一步的，所述安全控制模塊通過插針或USB接口與閱讀器主板相連。
[0011]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型所述具有以下優(yōu)勢:
[0012]在閱讀器中引入集成業(yè)務控制和安全系統(tǒng)的安全控制模塊(SCU)作為閱讀器的業(yè)務控制中心，閱讀器提供基礎的DSRC協(xié)議支持和通信支持，通過安全控制模塊的統(tǒng)一調(diào)度和控制，來實現(xiàn)ETC擴展應用功能。
【附圖說明】
[0013]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0014]圖1為本實用新型實施例所述便于應用擴展的ETC閱讀器的硬件結構原理框圖。
【具體實施方式】
[0015]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0016]RSU路側單元是ETC系統(tǒng)中，安裝在路側，采用DSRC技術，與車載單元OBU進行通訊，實現(xiàn)車輛身份識別，電子扣分等功能的裝置。RSU的設計遵循國家標準為GB20851，通訊頻率為5.8GHz。
[0017]下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0018]—種便于應用擴展的ETC閱讀器，如圖1所示，包括閱讀器主板和其上連接的安全控制模塊(S⑶)、基礎支持模塊(BSU)和射頻子模塊，
[0019]所述基礎支持模塊包括BSU子板CPU和與其連接的FPGA，所述FPGA通過射頻板接口連接射頻子模塊，F(xiàn)PGA還連接有以太網(wǎng)接口；
[0020]所述安全控制模塊包括S⑶子板CPU和與其連接的EPLD和安全芯片，所述EPLD通過SPI 連接 FPGA。
[0021]所述BSU子板CPU上還連接有FLASH、DDR和NVRAM，SCU子板CPU上還連接有FLASH、SDRAM、NVRAM0
[0022]所述安全控制模塊通過插針或USB接口與閱讀器主板相連。
[0023 ]所述安全控制模塊(S⑶)和基礎支持模塊(BSU)對應的閱讀器硬件模塊分別為SCU子板和BSU子板，S⑶子板和BSU子板通過SPI接口相連，也可以使用高速并口或USB接口形式。
[0024]所述安全控制模塊基于其實現(xiàn)功能對應功能模塊上包括業(yè)務控制子模塊、業(yè)務安全子模塊、系統(tǒng)安全子模塊，SCU子板上的S⑶子板CPU、EPLD和Flash共同構成業(yè)務控制子模塊硬件載體，所述EPLD完成通信速率的調(diào)整和制式匹配;SCU子板上的SCU子板CPU和安全芯片共同構成業(yè)務安全子模塊的硬件載體，安全芯片存儲業(yè)務密鑰、加密文件和支持安全運算；SCU子板上的S⑶子板CPU和NVRAM共同構成系統(tǒng)安全子模塊的硬件載體，NVRAM存儲SCU的密鑰對、身份證書和授權信息。
[0025]所述基礎支持模塊基于其實現(xiàn)功能對應功能模塊上包括DSRC短程通信模塊、車道通信模塊、配置模塊，BSU子板上的BSU子板CPU、FPGA和Flash共同構成DSRC協(xié)議子模塊的硬件載體，F(xiàn)PGA完成射頻板控制、空口幀編解碼等功能;BSU子板上的BSU子板CPU、FPGA和以太網(wǎng)接口共同構成車道通信子模塊的硬件載體;BSU子板上的BSU子板CPU和NVRAM共同構成系統(tǒng)配置子模塊的硬件載體，NVRAM存儲BSU的密鑰對和身份信息。
[0026]安全控制模塊SCU，用來控制實現(xiàn)RSU業(yè)務流程，根據(jù)應用需求組裝與OBU交互空口指令和與車道計算機交互報文，集成安全模塊完成應用業(yè)務的安全運算和認證，完成SCU和閱讀器的身份認證和鑒別，是閱讀器的業(yè)務和安全控制中心，而閱讀器的CHJ系統(tǒng)作為通信和協(xié)議中心。SCU硬件實體上為獨立單板或模塊形式，通過插針或USB接口等連接方式與閱讀器主板相連，接口形式為高速并口或SPI或USB形式。
[0027]業(yè)務控制子模塊，實現(xiàn)業(yè)務流程和協(xié)議參數(shù)控制，負責與CPU系統(tǒng)通信模塊和協(xié)議模塊交互。該模塊的實現(xiàn)體現(xiàn)了不用應用場景業(yè)務流程的差異；
[0028]業(yè)務安全子模塊，用來實現(xiàn)業(yè)務安全密鑰系統(tǒng)，完成業(yè)務流程中與車載標簽的認證鑒別、相關業(yè)務信息的加密和解密；
[0029]系統(tǒng)安全子模塊，用來實現(xiàn)閱讀器系統(tǒng)的安全密鑰體系，存儲SCU和閱讀器的身份證書和授權信息，完成對閱讀器的身份鑒別和授權；
[0030]閱讀器基礎支持模塊BSU，用來實現(xiàn)DSRC短程通信協(xié)議、射頻控制和與車道計算機的通信協(xié)議，作為通信和協(xié)議中心，用來實現(xiàn)SCU的指令協(xié)議封裝、通信數(shù)據(jù)封裝，通過與S⑶及車道技術交互完成業(yè)務流程。
[0031]DSRC協(xié)議子模塊，實現(xiàn)通用DSRC協(xié)議，包括應用層、LLC層、MAC層三層指令封裝、解析、指令下發(fā)和響應上報;同時控制射頻單元，完成射頻參數(shù)配置和射頻開關控制；
[0032]車道通信子模塊，用來進行與車道計算機或采集系統(tǒng)串口、網(wǎng)口等不同通信方式的支持，完成數(shù)據(jù)通信成幀封裝和解析，完成指令適配；
[0033]系統(tǒng)配置子模塊，存儲閱讀器的身份信息、密鑰信息、系統(tǒng)的配置信息，完成與SCU的身份認證；
[0034]S⑶和BSU共同構成閱讀器系統(tǒng)的兩個中心，S⑶負責控制業(yè)務和安全，它體現(xiàn)應用場景差異的部分，通過升級SCU版本來完成對不同應用場景的支持;BSU負責協(xié)議和通信控制，提供通用的協(xié)議層和通信層支持，對不同應用場景都起到支撐作用。兩個中心相互配合來完成業(yè)務流程。SCU—般由交通部或授權的營運單位提供，根據(jù)不同應用場景提供不同的SCU版本，如果版本升級也需由相關營運單位監(jiān)管操作，這樣也將不同場景的管理規(guī)范化；BSU由傳統(tǒng)閱讀器設制造商提供，由制造商將授權發(fā)行的SCU組裝進閱讀器，再提供閱讀器整機供不同市場使用。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種便于應用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:包括閱讀器主板和其上連接的安全控制模塊、基礎支持模塊和射頻子模塊， 所述基礎支持模塊包括BSU子板CPU和與其連接的FPGA，所述FPGA通過射頻板接口連接射頻子模塊，F(xiàn)PGA還連接有以太網(wǎng)接口； 所述安全控制模塊包括SCU子板CPU和與其連接的EPLD和安全芯片，所述EPLD通過SPI連接FPGA。2.根據(jù)權利要求1所述的便于應用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:所述BSU子板CPU上還連接有 FLASH、DDR 和 NVRAM，SCU 子板 CPU 上還連接有 FLASH、SDRAM、NVRAM。3.根據(jù)權利要求1所述的便于應用擴展的ETC閱讀器，其特征在于:所述安全控制模塊通過插針或USB接口與閱讀器主板相連。
【文檔編號】G07B15/06GK205540969SQ201620101901
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發(fā)明人】陳冬, 楊益起
【申請人】天津中興智聯(lián)科技有限公司