用于在智能交通系统中进行收费认证的系统和方法技术方案

提供一种用于在智能交通系统中进行收费认证的系统和方法，所述系统包括：车载单元，其安装于车辆上，用于在收费站执行扣费交易；认证标签，其安装于所述车辆上并被设置为与所述车载单元匹配，其中，所述认证标签用于通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，所述认证用于确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。本发明专利技术可应用于智能交通系统中以在电子不停车收费方案中防止车载单元被盗用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及如何在智能交通系统(ITS)中实现电子不停车收费(ETC)技术的系统和方法，尤其涉及一种通过进行收费认证来防止非法使用车载单元(OBU，On Board Unit) 进行付费的系统和方法。
技术介绍
在现有的智能交通系统中，通过固定安装在车辆上的车载单元(OBU)以及位于收费站的路侧单元(RSU，Road Side Unit)来实现电子不停车收费(ETC)技术。OBU作为ETC 电子收费系统中最为关键的部件之一，其中记录有OBU的标识符(所述标识符为分配给OBU 的唯一序列号)、用户信息、车辆信息以及用户交易密码等重要信息。当安装有OBU的车辆经过ETC收费站的时候，收费站的RSU将读取OBU中记录的相关信息来完成扣款交易。因此，现有的OBU在设置完成并安装于车辆上之后，记录在OBU中的相关信息是无法被随意篡改的，这就要求安装在车辆上的OBU必须具有相应的防拆措施，以避免OBU被盗取并用在其他的车辆上进行付费操作。在目前的ETC系统中，为了保证OBU不被非法盗用，采取的防拆措施包括磁感应防拆和机械防拆这两种方式。磁感应防拆主要通过两个带磁性的部件的吸合和断开使得OBU 在拆除时将产生防拆位的改变，从而判断OBU产生过异动。而机械防拆主要通过机械按键开关的断开和吸合使得OBU在拆除时将产生防拆位的改变，从而判断OBU产生过异动。从某种意义上来说上述两种防拆措施的原理是一样的，而这种通过物理手段使OBU在拆除时产生防拆位改变的方式具有以下缺点1、机械结构设计较复杂。在磁感应防拆方式中，除了 OBU主体之外，还需要安装另外一个带磁性的部件，而这二者在结构上是可以分离的。在机械防拆方式中，需要在OBU主体上额外安装一个机械导杆来触发OBU内部的防拆按键。由此可见，上述两种方式为了保证防拆的可靠性均需额外安装比较复杂的防拆部件。2、可靠性较低。对于磁感应防拆方式，只要保证OBU与所述另外一个带磁性的部件不分离就可保持防拆位不发生异动。这样，可通过在使得磁性部件不分离的情况下将OBU 整体掀起以达到拆除OBU且防拆位又不失效的目的，以致磁感应方式没有起到防拆的作用。而对于机械防拆方式，存在机械按键失效而导致防拆失效的隐患。3、安装方式不灵活。当采用这两种防拆方式时，OBU在安装的时候需选择好一个最佳角度并以该角度贴装在汽车挡风玻璃上，且一旦安装之后OBU就无法轻易移动。这样就导致OBU的安装位置局限性很大、且贴在挡风玻璃上之后会在一定程度上影响美观和视线。同时也限制了 OBU在功能和应用上的扩展。综上所述，现有的OBU防拆方式存在占用空间大、结构复杂、安装方式受限和防拆可靠性差的弊端。因此，需要一种能够克服上述缺陷且确保OBU不会被任意盗用的技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种替代现有技术中通过物理手段来防止车载单元被盗用或篡改的技术方案，通过在车辆上安装互相匹配的车载单元和认证标签，并进行车载单元与认证标签的电子认证来提供安全有效的扣费交易方式，从而防止车载单元被非法盗用。根据本专利技术的一方面，提供一种用于在智能交通系统中进行收费认证的系统，所述系统包括车载单元，其安装于车辆上，用于在收费站执行扣费交易；认证标签，其安装于所述车辆上并被设置为与所述车载单元匹配，其中，所述认证标签用于通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，所述认证用于确定车载单元与认证标签是否匹配， 其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。所述认证标签与车载单元执行的认证可包括认证标签对车载单元的认证和/或车载单元对认证标签的认证。认证标签和车载单元可对认证过程中的数据传输进行加密处理。认证标签与车载单元可按照射频识别技术、蓝牙技术、短距通信技术或Wi-Fi技术进行无线通信。在车载单元执行扣费交易前、执行扣费交易过程中或执行扣费交易后三者中的至少一个阶段，所述认证标签可通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证。根据本专利技术的另一方面，提供一种安装在车辆上以用于在智能交通系统中进行收费认证的车载单元，所述车载单元包括车载单元通信模块，用于与安装在同一车辆上的认证标签进行无线通信；车载单元认证模块，用于通过车载单元通信模块与认证标签的无线通信来与认证标签执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。根据本专利技术的另一方面，提供一种安装在车辆上以用于在智能交通系统中进行收费认证的认证标签，所述认证标签包括认证标签通信模块，用于与安装在同一车辆上的车载单元进行无线通信；认证标签认证模块，用于通过认证标签通信模块与车载单元的无线通信来与车载单元执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，认证标签促使车载单元继续操作，否则，认证标签促使车载单元进入失效状态。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于在智能交通系统中进行收费认证的方法， 所述方法包括将车载单元和认证标签安装于车辆上，所述车载单元用于在收费站执行扣费交易，所述认证标签被设置为与所述车载单元匹配；车载单元进入认证过程，在所述认证过程中，认证标签与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。所述认证标签与车载单元执行的认证可包括认证标签对车载单元的认证和/或车载单元对认证标签的认证。所述认证标签与车载单元执行的认证可包括车载单元基于预定加密算法，利用存储在车载单元中的加密密钥和车辆信息计算出验证码；车载单元将预先存储在车载单元中的车载单元的标识符和认证标签的标识符、由车载单元计算出的验证码发送到认证标签；认证标签将接收到的车载单元的标识符、认证标签的标识符以及验证码与预先存储在认证标签中的车载单元的标识符、认证标签的标识符以及验证码进行比较；当接收到的车载单元的标识符、认证标签的标识符以及验证码与预先存储在认证标签中的车载单元的标识符、认证标签的标识符以及验证码均相同时，认证标签向车载单元发送确认信息和预先存储在认证标签中的认证标签的标识符；否则，认证标签向车载单元发送出错信息以促使车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易；车载单元将接收到的确认信息和认证标签的标识符与预先存储在车载单元中的认证标签的标识符进行比较；当接收到的认证标签的标识符与预先存储在车载单元中的认证标签的标识符相同时，车载单元继续操作；否则， 车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。所述认证标签与车载单元执行的认证可包括车载单元基于预定加密算法，利用存储在车载单元中的加密密钥和车辆信息计算出验证码，并且车载单元产生一个随机数; 车载单元将预先存储在车载单元中的车载单元的标识符和认证标签的标识符、由车载单元计算出的验证码和产生的随机数发送到认证标签；认证标签将接收到的车载单元的标识符、认本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在智能交通系统中进行收费认证的系统，所述系统包括：车载单元，其安装于车辆上，用于在收费站执行扣费交易；认证标签，其安装于所述车辆上并被设置为与所述车载单元匹配，其中，所述认证标签用于通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，所述认证用于确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。

【技术特征摘要】
1.一种用于在智能交通系统中进行收费认证的系统，所述系统包括车载单元，其安装于车辆上，用于在收费站执行扣费交易；认证标签，其安装于所述车辆上并被设置为与所述车载单元匹配，其中，所述认证标签用于通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，所述认证用于确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述认证标签与车载单元执行的认证包括认证标签对车载单元的认证和/或车载单元对认证标签的认证。3.如权利要求1所述的系统，其中，认证标签和车载单元对认证过程中的数据传输进行加密处理。4.如权利要求1所述的系统，其中，认证标签与车载单元按照射频识别技术、蓝牙技术、短距通信技术或Wi-Fi技术进行无线通信。5.如权利要求1所述的系统，其中，在车载单元执行扣费交易前、执行扣费交易过程中或执行扣费交易后三者中的至少一个阶段，所述认证标签通过与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证。6.一种安装在车辆上以用于在智能交通系统中进行收费认证的车载单元，所述车载单元包括车载单元通信模块，用于与安装在同一车辆上的认证标签进行无线通信；车载单元认证模块，用于通过车载单元通信模块与认证标签的无线通信来与认证标签执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。7.一种安装在车辆上以用于在智能交通系统中进行收费认证的认证标签，所述认证标签包括认证标签通信模块，用于与安装在同一车辆上的车载单元进行无线通信；认证标签认证模块，用于通过认证标签通信模块与车载单元的无线通信来与车载单元执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，认证标签促使车载单元继续操作， 否则，认证标签促使车载单元进入失效状态。8.一种用于在智能交通系统中进行收费认证的方法，所述方法包括将车载单元和认证标签安装于车辆上，所述车载单元用于在收费站执行扣费交易，所述认证标签被设置为与所述车载单元匹配；车载单元进入认证过程，在所述认证过程中，认证标签与车载单元进行无线通信来与车载单元执行认证，从而确定车载单元与认证标签是否匹配，其中，当认证的结果是车载单元与认证标签匹配时，车载单元被允许继续操作，当认证的结果是车载单元与认证标签不匹配时，车载单元进入失效状态，从而无法执行扣费交易。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述认...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪波，罗浩，杨成，王政，徐根华，李兴锐，
申请(专利权)人：深圳市金溢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：94