一种防拆式车载单元系统及应用方法与流程

本发明涉及一种防拆式车载单元系统及应用方法，属于车载单元应用技术领域。

背景技术：

目前，由于国家取消高速公路省界收费站的大趋势，交通部门正在大力推广etc的全国普及。我们常见的etc（obu）主要是指后装obu，这种obu主要是安装在已经出厂的存量车上。但每年还有一千多万量新车出厂销售，越来越多的汽车主机厂商考虑在出厂前给汽车装上obu，省去后装环节。目前交通部等机构也正在积极开展前装obu的技术规范要求的意见征求。

当前obu的应用中有一个棘手问题有待解决，即如何应对obu的防拆。目前，后装obu防拆的普遍做法是通过机械按键的方式，obu的背面有一机械顶针通过粘贴按压在前挡风玻璃上，一旦将obu整体从前挡风玻璃上取下，顶针弹起造成obu内部电路特性的改变，obu内的cpu检测到该电路特性的改变即判为obu出现了拆除，该类防拆检测方法比较容易进行作弊，比如，逐步从玻璃上取下obu的同时通过薄卡片逐步按压住obu的顶针的使其不弹起，或者直接打开obu外壳，对obu的电源进行断电操作也能轻松破解防拆功能。对于传统的防拆机制而言，本质是obu的cpu通过对esam（安全模块）进行读写操作来记录该obu的防拆状态，那么通过阻止cpu与esam之间的读写操作，包括物理断开二者之间的连接、断开obu的esam或cpu芯片供电等，但凡这类通过操作esam读写来标记防拆状态的方法都会被破解。

大部分情况下人为进行obu拆除破解的主要目的是为了，通过更换其他车辆的obu之后少缴费，由于现有obu的防拆机制并不是很有效，对于这种恶意拆除破解obu进而逃费行为还是比较难以发现的。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种防拆式车载单元系统，采用全新车载单元安装方式，通过设计车辆主机主导下、与车载单元的彼此交互通信，针对车载单元进行准确侦测，能够有效提高车载单元的防拆特性。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种防拆式车载单元系统，包括车载单元、以及车辆上的车辆主机，其中，车载单元与车辆主机相连接，车载单元与车辆主机彼此交互通信；

车辆主机中存储车载单元唯一标识码与车辆唯一标识码的彼此标识对应关系；车辆主机按预设周期获取车载单元唯一标识码，并由车辆主机针对所获车载单元唯一标识码，通过与所存储标识对应关系进行比对，实现对车载单元是否拆卸的判定。

作为本发明的一种优选技术方案：所述车辆主机与所述车载单元分别具有can-bus通信接口，车辆主机与车载单元之间通过can-bus总线相连接，所述can-bus通信接口用于车载单元通过can-bus总线与车辆主机实现彼此交互通信。

作为本发明的一种优选技术方案：所述车载单元为obu装置，obu装置包括相互连接的射频装置和主控模块，主控模块上设置can-bus通信接口，obu装置中的主控模块通过can-bus总线与车辆主机相连接，obu装置中的主控模块与射频装置均由车载供电系统进行供电，同时obu装置中的主控模块通过can-bus总线与车辆主机彼此交互通信。

作为本发明的一种优选技术方案：所述射频装置为5.8ghz射频发射接收装置。

作为本发明的一种优选技术方案：所述主控模块为mcu模块。

作为本发明的一种优选技术方案：所述车载单元与车辆主机之间的交互通信，是按照车辆主机生厂商与车载单元配套生厂商之间预设相互约定的通讯协议进行通信。

作为本发明的一种优选技术方案：所述车辆唯一标识码由vin车架号码和/或发动机号组合获得，所述车载单元唯一标识码为车载单元序列号的加密处理结果。

与上述相对应，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于防拆式车载单元系统的应用方法，基于采用全新车载单元安装方式，通过设计车辆主机主导下、与车载单元的彼此交互通信，针对车载单元进行准确侦测，能够有效提高车载单元的防拆特性。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种基于防拆式车载单元系统的应用方法，包括按预设周期执行的防拆判定应用方法，防拆判定应用方法包括如下步骤至步骤：

步骤.车辆主机获取车载单元唯一标识码，作为待比对标识码，并进入步骤；

步骤.车辆主机判断待比对标识码是否等于所存储标识对应关系中的车载单元唯一标识码，是则判定车载单元未发生拆除事件；否则判定车载单元发生车载单元拆除事件，并存储记录该车载单元拆除事件。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括obu与rsu的交互方法，所述车载单元为obu设备，obu与rsu的交互方法包括如下步骤：

步骤a.车辆进入rsu识读区域，车辆上的obu装置被rsu唤醒；

步骤b.obu装置向车辆主机发送与rsu交互的许可请求；

步骤c.车辆主机接收obu装置发出的与rsu交互的许可请求后，判定车辆主机内部是否存在obu装置拆除事件的记录，若车辆主机内部存在obu装置拆除的记录，则车辆主机不下达允许obu装置与rsu交互的许可指令，obu装置与rsu不进行交互操作，obu装置转入待机状态；若车辆主机内部不存在obu装置拆除的记录，则车辆主机下达obu装置与rsu交互的许可指令，obu装置执行与rsu的交互操作，然后obu装置转入待机状态。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括步骤ab如下，执行完步骤a之后，进入步骤ab；

步骤ab.obu装置检查其内部esam卡中是否存在obu装置拆除事件的记录，若存在obu装置拆除事件的记录，则obu装置向rsu发送obu拆除信息，然后obu装置转入待机状态；若不存在obu装置拆除事件的记录，则进入步骤b。

本发明所述一种防拆式车载单元系统及应用方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计防拆式车载单元系统及应用方法，基于采用全新车载单元安装方式，设计以车辆主机为主导的通信侦测模式，基于车辆主机所存储车载单元唯一标识码与车辆唯一标识码的彼此标识对应关系，由车辆主机按预设周期获取车载单元唯一标识码，并由车辆主机针对所获车载单元唯一标识码，通过与所存储标识对应关系进行比对，实现对车载单元是否拆卸的判定，由车辆主机进行侦测判断，能够有效避免车载单元拆卸检测事件的丢失，实现对车载单元全方位的防拆侦测，有效提高了车载单元的防拆特性。

附图说明

图1是本发明设计应用实施例中obu状态示意图；

图2是本发明设计应用实施例中obu与rsu的交互方法流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要说明的是，在不同的实施方式中，可能使用相同的标号或标记，但这些并不代表结构或功能上的绝对联系关系。并且，各实施方式中所提到的“第一”、“第二”等也并不代表结构或功能上的绝对区分关系，这些仅仅是为了描述的方便。

本发明设计了一种防拆式车载单元系统，包括车载单元、以及车辆上的车辆主机，其中车载单元与车辆主机相连接，车载单元与车辆主机彼此交互通信。

具体的，车辆主机与车载单元之间设置有通信接口，车辆主机与车载单元之间通过通信接口进行数据传输；数据传输方式可以是通过车辆主机与车载单元之间设置总线相连接，车辆主机与车载单元可通过该设置总线通信连接，进行数据上传下输、协议交换。

具体实施应用中，诸如车辆主机与车载单元分别具有can-bus通信接口，车辆主机与车载单元之间通过can-bus总线相连接，车载单元通过can-bus总线与车辆主机彼此交互通信。并且对于车载单元与车辆主机之间的交互通信，设计是按照车辆主机生厂商与车载单元配套生厂商之间预设相互约定的通讯协议进行通信。如此双方约定式通信协议的应用，具有保密性，实际应用中，不符合通信协议的can-bus节点不能双方通信，即对通讯方式进行加密保护。

上述设计方案中，车载单元诸如车载导航、obu装置等，均可应用上述设计方案安装于车辆上，在具体安装上以obu装置为例，obu装置包括相互连接的射频装置和主控模块，主控模块上设置can-bus通信接口，obu装置中的主控模块通过can-bus总线与车辆主机相连接，obu装置中的主控模块与射频装置均由车载供电系统进行供电，同时obu装置中的主控模块通过can-bus总线与车辆主机彼此交互通信。实际应用实施中，车载供电系统由汽车主机蓄电池+发电机构成，主控模块可以设计采用mcu模块，对于obu装置中的射频装置，可以设计采用5.8ghz射频发射接收装置，由于5.8ghz频段内产品可以支持点对多点、点对点的组网方式，并且在这个频段内信道较多频率较高，抗干扰能力强，可扩展性和灵活性高，因此更适用于车辆通行相关通信。

在上述实施方式中，主控模块可以通过总线与车辆主机相连接，进而车辆主机可以通过总线对车载单元中的主控模块和射频模块进行供电。可选的，车辆主机与车载单元之间的数据传输方式不局限于采用总线进行通信的方式，还可以根据车载单元上电方式，选择采用车辆主机与车载单元无线连接的方式。具体的，当车载单元通过总线进行上电时，车辆主机和车载单元利用总线为媒介，进行数据、协议的传输；当车载单元自身携带有储电蓄能单元时，可以选择在通信接口处增加信号传感器的方式，实现车辆主机和车载单元的通信连接。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明中车载单元的主控模块，可以借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，主控模块可以由微控制单元执行，依赖于所需要的配置，可以包括任何类型的一个或多个微控制单元，包括但不限于微控制单元、微控制器、dsp（digitalsignalprocessor，数字信号控制单元）或其任意组合。

需要说明的是，根据交通管理部门和相关领域企业对于车辆信息保管的需要，对于车辆主机与车载单元之间的通信方式，也可以根据需求进行指定，车辆主机生产商与车载单元发行、生产商根据车辆管理需求，约定车辆主机与车载单元之间的数据通信方式，防止车辆相关信息盗用对个人、企业、公共管理带来损失和影响。

车辆主机中存储车载单元唯一标识码与车辆唯一标识码的彼此标识对应关系；车辆主机按预设周期获取车载单元唯一标识码，并由车辆主机针对所获车载单元唯一标识码，通过与所存储标识对应关系进行比对，实现对车载单元是否拆卸的判定。

具体的，车辆唯一标识码由vin车架号码和/或发动机号组合获得，由于机动车的车架号码和发动机号码具有唯一性且不容易被篡改，因此将发动机号码和车架号码作为车辆唯一标识码与车载单元结合，作为内部识别码可以进一步防止车载单元被拆卸。可选的，车辆唯一标识码也可以是车辆生产商与车载单元的发行机构约定的特定排列方式的数字、字符、字母或者其排列组合；此外，设计车载单元唯一标识码为车载单元序列号的加密处理结果。

本发明实施例还提供了一种防拆式车载单元的应用方法，按预设周期执行的防拆判定应用方法，包括如下步骤i至步骤ii：

步骤i.车辆主机获取车载单元唯一标识码，作为待比对标识码，并进入步骤ii；

步骤ii.车辆主机判断待比对标识码是否等于所存储标识对应关系中的车载单元唯一标识码，是则判定车载单元未发生拆除事件；否则判定车载单元发生车载单元拆除事件，并存储记录该车载单元拆除事件。

优选的，本申请还提供了还包括obu与rsu的交互方法，所述车载单元为obu设备，如图1和图2所示，obu与rsu的交互方法包括如下步骤。

步骤a.车辆进入rsu识读区域，车辆上的obu装置被rsu唤醒，并进入步骤ab。

步骤ab.obu装置检查其内部esam卡中是否存在obu装置拆除事件的记录，若存在obu装置拆除事件的记录，则obu装置向rsu发送obu拆除信息，然后obu装置转入待机状态；若不存在obu装置拆除事件的记录，则进入步骤b。

实际应用中，对于上述步骤ab中关于obu装置的自判断操作，obu装置还可以通过检查装置内部的高低电平变化，判断自身是否被拆卸，若obu装置内部电平发生变化，则说明obu装置被拆卸，此时无需再向车辆主机发送与rsu的交互请求，进一步提高了识别效率。

步骤b.obu装置向车辆主机发送与rsu交互的许可请求。

步骤c.车辆主机接收obu装置发出的与rsu交互的许可请求后，判定车辆主机内部是否存在obu装置拆除事件的记录，若车辆主机内部存在obu装置拆除的记录，则车辆主机不下达允许obu装置与rsu交互的许可指令，obu装置与rsu不进行交互操作，obu装置转入待机状态；若车辆主机内部不存在obu装置拆除的记录，则车辆主机下达obu装置与rsu交互的许可指令，obu装置执行与rsu的交互操作，从而实现不停车收费，然后obu装置转入待机状态。

需要说明的是，部分车辆主机厂商要求obu装置有备用电源，在车辆主机没有启动，obu与车辆主机之间通讯无法建立之时，若obu内部esam没有拆除标记，此时的obu装置具备完成与rsu交互的能力。

对于将拆除的obu二次重装，装配在其他车辆上,obu装置不能得到车辆主机对其自身与rsu交互的许可，obu自身也会判断出发生了拆除，并对esam进行了标记，后续的与rsu的交互不能正常完成。

实际应用中，上述所设计防拆式车载单元系统及应用方法可能会被装到不同品牌的车辆，以及同品牌的其他车辆上，当车辆主机获取不到、或者获取到的obu唯一标识码非原始绑定obu唯一标识码。那么该obu是不能得到与rsu交互的许可命令的，从而不能与rsu进行后续的交互，不能发挥交易扣费功能。

即使该obu被重新装回原汽车上，由于原车辆主机上电后、监测到原obu已被拆除，已记录了obu被拆除的事件信息，那么也不会再许可obu与rsu的后续交互，该obu也不能再正常使用。

车辆主机一旦记录了obu拆除事件的记录，该车需要到专门机构（如汽车4s店、主机厂）去审核obu的状况，并决定是否清除拆除事件的故障代码，重新恢复obu功能。否则，该obu功能将一直失效。

本发明设计方案应用中，区别于传统的通过obu的cpu来对esam（安全加密模块）进行读写标记防拆的方法，其中的防拆判决不再由obu来单独判定，主要判定交由车辆主机进行执行，并且车辆主机与obu之间不局限于采用can-bus总线进行通讯，采用其他有线或无线通讯方式也能起到类似的效果；而且设计在即将车辆主机中存储车载单元唯一标识码与车辆唯一标识码的彼此标识对应关系，当检测到车载单元拆除事件后，还可设计车内的报警提示，诸如obu向rsu发送特定信息、或者车辆主机直接向后端服务机构（如汽车主机厂、高速交管等部门）上报违法嫌疑车辆的信息。

上述技术方案所设计防拆式车载单元系统及应用方法，基于采用全新车载单元安装方式，设计以车辆主机为主导的通信侦测模式，基于车辆主机所存储车载单元唯一标识码与车辆唯一标识码的彼此标识对应关系，由车辆主机按预设周期获取车载单元唯一标识码，并由车辆主机针对所获车载单元唯一标识码，通过与所存储标识对应关系进行比对，实现对车载单元是否拆卸的判定，由车辆主机进行侦测判断，能够有效避免车载单元拆卸检测事件的丢失，实现对车载单元全方位的防拆侦测，有效提高了车载单元的防拆特性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。