专利名称：一种etc系统中车载电子标签、测试系统及测试方法
技术领域：
本发明所属电子不停车收费(Electronic Toll Collection,简称ETC)技术领域，尤其涉及一种ETC系统中车载电子标签、测试系统及测试方法。
背景技术：
目前，我国很多省市都建设了高速公路电子不停车收费系统。ETC系统是由ETC车道路侧天线和车载电子标签(On Board Unit, 0BU)通过无线通信的方式实现计费交易的，通信协议采用专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,简称DSRC)协议。其中电子标签支持IC卡读写功能，IC卡作为非现金支付的介质，插入电子标签中。电子标签作为IC卡读写机具，可对接触式和/或非接触式IC卡进行读写操作。其中，接触式IC卡和电子标签的通信遵循IS0/IEC 7816协议，非接触式IC卡遵循IS0/IEC 14443协议。当电子标签安装到车辆上时，插入IC卡，电子标签的显示屏会显示IC卡的某些信息，例如，对于预付费式储值IC卡，会显示其余额。当车辆路过ETC收费站时，电子标签和ETC车道路侧天线进行无线DSRC通信，完成ETC交易，交易结果写入IC卡中。电子标签作为车载无线通信设备，在进行产品开发和入网测试时，需要检验产品参数是否符合标准和规范的要求，因此需要对电子标签进行物理层射频通信参数的测试，这些参数包括传输速率、占空比、频率容限、发射带宽、杂散、发射功率、接收灵敏度等。同时，由于不同车辆的车窗玻璃对无线电波的衰减程度不同，对于某些对无线信号屏蔽较强的车辆，需要调节所安装的电子标签的发射功率、接收灵敏度等参数，保证电子标签在进行ETC交易时射频参数一致性和通信可靠性，调整时需要对电子标签的射频信号需要进行相应测试和检测。在现有技术中，对车载电子标签的射频通信参数的测试并无统一的方法，不同厂商的电子标签发射特定的测试数据方法的触发方式不统一，很多是通过私有的专用程序进行。同时，不同厂商的电子标签调整射频参数的方法也不相同，有的是通过硬件按钮调整，有的通过软件调整，调整数值范围也不同，DSRC无线通信的可靠性无法保证。电子标签的测试和射频参数调整方法的差异，导致对不同型号的电子标签进行测试时，需要重新配置和连接测试设备，测试效率较低，测试和调试的成本较高，不能适应ETC系统的推广和大规模应用。
发明内容
本发明提出了一种ETC系统中车载电子标签、测试系统及测试方法，用于解决现有技术中电子标签测试不便、成本高的问题。本发明提供了一种ETC系统中车载电子标签测试方法，包括，电子标签处于休眠模式时，接收唤醒信号；电子标签唤醒后，接收并解析指令信息如果所述指令信息为测试指令，则进入测试模式，根据测试指令信息，输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数据收发测试。
根据本发明实施例所述方法的一个进一步的方面，所述唤醒信号包括有远端设备 发送的DSRC微波信号唤醒或由插入的IC卡唤醒。
根据本发明实施例所述方法的再一个进一步的方面，当电子标签被DSRC微波信 号唤醒时，接收并解析指令信息包括，根据信标服务表BST中的特定字节判断进入工作模 式还是测试模式，并根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面，当电子标签插入IC卡唤醒 时，接收并解析指令信息包括，根据所插入的IC卡中的特定字节判断进入工作模式还是测 试模式，并根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面，所述电子标签根据测试指 令，输出的预设测试信号包括，发射特定的测试数据，不同信道的全O序列，全I序列，随机 数序列或无调制载波信号。
根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面，所述电子标签根据测试指 令，设置电子标签的一个或者多个射频通信参数，所述射频参数包括，发射功率、唤醒灵敏 度、接收灵敏度和接收截止电平。
本发明实施例还提供了一种ETC系统中车载电子标签，包括，
IC卡接口，DSRC接口，测试控制单元，测试单元；
所述IC卡接口用于插接IC卡；
所述DSRC接口用于接收和发射专用短程通信协议数据；
所述测试控制单元，用于解析电子标签被唤醒之后的指令信息，根据所述指令信 息判断电子标签的工作模式，如果所述指令信息为测试指令，则所述测试单元调用所述 DSRC接口输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数据收发测试。
根据本发明实施例所述ETC系统中车载电子标签的一个进一步的方面，当电子标 签被DSRC微波信号唤醒时，所述测试控制单元根据信标服务表BST中的特定字节判断进入 工作模式还是测试模式，所述测试单元根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
根据本发明实施例所述ETC系统中车载电子标签的再一个进一步的方面，当电子 标签插入IC卡唤醒时，所述测试控制单元根据所插入的IC卡中的特定字节判断进入工作 模式还是测试模式，所述测试单元根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
本发明实施例还提供了一种车载电子标签的测试系统，包括上述的车载电子标 签，远端设备，测试设备；
其中，所述车载电子标签接收远端设备发送的指令信息，由测试设备监测所述车 载电子标签的通信，所述测试设备根据测试结果调节所述远端设备重新向所述车载电子标 签发送指令信息进行测试。
车载电子标签具备IC卡读写和DSRC通信功能，因此采用专用测试IC卡和专用测 试指令来唤醒电子标签进入测试模式，并进行项目射频参数的测试和调试，只需要在电子 标签的微处理器的处理逻辑中增加支持测试模式的功能即可实现，属于软件升级，不需要 进行其他的硬件设备改动，成本较低。
本发明实现了不同型号的电子标签检测方法的统一，以便进行标准化、自动化的产品测试工作。同时也提供了统一的射频参数调整方法，可以针对不同的使用环境，例如不同车窗玻璃的信号衰减设定最合适的通信参数，实用性强。
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为本发明实施例提供的一种ETC系统中车载电子标签测试方法的流程图；图2所示为本发明实施例一种ETC系统中车载电子标签的测试系统功能单元图；图3所示为本发明实施例ETC系统中车载电子标签基于IC卡唤醒的测试方法流程图；图4所示为本发明实施例中IC卡的文件结构；图5所示为本发明实施例ETC系统中车载电子标签基于DSRC微波信号唤醒的测试方法流程图；图6所示为本发明实施例ETC车载电子标签的功能结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。电子标签安装到车辆上后，处于休眠状态，仅仅唤醒电路在工作，其工作功耗非常低，只有在收到唤醒信号后被唤醒，并进行相的操作。典型的唤醒方式为DSRC无线通信信号唤醒和IC卡插卡唤醒两种。当安装有电子标签的车辆驶入ETC收费区域，收到ETC车道的路侧天线发射的带有唤醒信号(14KHz的方波)的信标服务表(Beacon Service Table,BST)信号时，被唤醒，进入工作状态，根据BST的指示信息，返回相应的VST (VehicleService Table，车辆服务表)信号。天线收到VST信号之后，首先与车载电子标签进行加密认证，认证的目的是辨别车辆是否安装了合法注册的车载电子标签，认证通过后进行ETC收费交易。ETC交易通信结束后，天线发射结束指令，电子标签返回响应后进入休眠状态。电子标签也可以被专用发行设备或者手持检测设备的发射的BST信号唤醒。当IC卡插入电子标签时，电子标签的微处理器被IC插卡唤醒，进行IC卡合法性验证、信息读取、余额显示等其他操作。本发明利用电子标签的上述特征，提出了利用专用测试IC卡和专用测试BST指令使电子标签进入测试模式，发射特定测试数据或者设定某些射频参数的方法，保证电子标签的性能和参数满足ETC通信要求。如图1为本发明实施例提供的一种ETC系统中车载电子标签测试方法的流程图。步骤101，电子标签处于休眠模式时，接收唤醒信号。步骤102，电子标签唤醒后，接收并解析唤醒信号后的指令信息。步骤103，判断指令信息，如果为交易指令，则进入步骤104，否则进入步骤105进行判断。步骤104，车载电子标签进入正常工作模式，进行ETC交易。
步骤105，判断该指令信息为测试指令，则进入步骤107，否则进入步骤106。
步骤106，电子标签不响应，进入休眠。
步骤107，电子标签进入测试模式，根据测试指令的数值，输出特定的测试数据或 者设定其射频通信参数。
上述步骤103-步骤106可以不分先后顺序，而且上述步骤103-步骤106可以直 接以判断指令信息是否为测试指令代替。
其中所述电子标签输出特定测试数据包括发射连续或者一段不同信道的全O序 列，全I序列，随机数序列，无调制载波信号等；
其中所述电子标签可设定的射频通信参数包括发射功率、唤醒灵敏度、接收灵敏 度和接收截止电平。
如图2所示为本发明实施例一种ETC系统中电子标签的主要功能单元示意图。
包括IC卡接口 201，DSRC接口 202，测试控制单元203，测试单元204，还包括IC卡 205，DSRC远端设备206。
所述IC卡接口 201与所述IC卡205相连接，在ETC系统中电子标签进行日常的 ETC收费过程中从IC卡205中读取数据并向所述IC卡205中写入数据，所述DSRC接口 202 用于接收和发射专用短程通信协议数据，主要由含有微波天线的射频单元组成，所述ETC 系统的电子标签通过DSRC接口 202与DSRC远端设备206通过无线射频方式连接。DSRC远 端设备包括=ETC车道路侧天线、电子标签发行设备和DSRC专用检测设备等。
所述测试控制单元203用于解析电子标签被唤醒之后的指令信息，根据所述指令 信息判断电子标签的工作模式，如果所述指令信息为测试指令，则所述测试单元204调用 所述DSRC接口 202输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数 据收发测试。
所述测试控制单元203判断指令信息如果是电子交易指令，则进行正常的ETC电 子交易。如果不是测试指令也不是电子交易指令则不响应，控制所述电子标签继续进入休 眠状态。
其中，所述IC卡接口 201可以为IC卡读写单元。
根据上述的实施例，所述电子标签发送的测试数据包括发射连续或者一段不同 信道的全O序列，全I序列，随机数序列，无调制载波信号；电子标签设定特定的射频通信参 数包括发射功率、唤醒灵敏度、接收灵敏度和接收截止电平等。测试设备检测电子标签输出 的DSRC测试信号，判断其波形和射频参数是否符合要求。
在电子标签测试和调试过程中，DSRC远端设备和专用测试IC卡均可唤醒电子标 签；在进行ETC交易时，只有DSRC交易指令才能唤醒电子标签进行ETC交易。
通过上述实施例，可以利用电子标签自带的IC卡读写和DSRC通信功能，对电子标 签进行测试，无须进行硬件改动，专用测试IC卡成本较低，且通用性强，能有效降低电子标 签的测试成本，并且还能设定电子标签的射频参数。
下面分别给出具体的通过专用IC卡唤醒和通过DSRC远端设备唤醒电子标签的两 个实施例，说明本发明电子标签射频参数测试和通信参数设定的处理流程。
实施例1:
本实施例中，通过专用测试IC卡进行电子标签的测试和通信射频参数的设置。
如图3所示为本实施例的电子标签的测试方法的具体流程图。步骤300，将测试IC卡插入电子标签的IC卡插槽中，唤醒电子标签；步骤301，IC卡读写单元读取测试IC卡中的指令信息；步骤302，测试控制单元得到指令信息的类型；步骤303，测试控制单元根据指令信息的类型，判断电子标签的工作模式如果为交易指令(指令字节数值为15H 17H)，则电子标签执行步骤304，进入正常工作模式；否则，步骤305，判断指令字节数值是否为70H 87H，如果是则电子标签执行步骤306，进入测试模式，根据指令字节的数值输出相应的测试数据；否则进入步骤307判断指令字节数值是否为90H 95H，如果是则电子标签执行步骤308，进入射频参数设置模式，根据指令字节的数值设置相应的射频通信参数。步骤309，如果电子标签收到的指令字节非上述数值，则电子标签不响应该指令信息，重新进入休眠状态。在本例中，电子标签的IC卡读写单元可以读写接触式IC卡，也可以读写非接触式IC卡。下面给出本实施例的详细数据和步骤分解。步骤301和302中，电子标签读取测试IC卡的指令信息，其中测试IC卡和用于ETC交易的IC卡的文件结构相同，仅仅是其某些特定数据(即指令信息字节)的数值不同。其中，所述IC卡的文件结构可以如图4所示，在本发明实施例中，测试IC卡的标识通过读取IC卡中“卡发行基本数据文件”即0015文件的内容来判断，其中所述0015文件格式如表I所示，0015文件的“卡片类型”字节，即第9字节，是标识卡片类型信息的字节，电子标签根据该字节的数值判断IC卡卡片类型。在本发明中，该字节作为指令字节，区别插入的IC卡是测试IC卡还是ETC交易IC卡。表1:1C卡0015文件格式
权利要求
1.一种ETC系统中车载电子标签测试方法,其特征在于包括， 电子标签处于休眠模式时，接收唤醒信号； 电子标签唤醒后，接收并解析指令信息 如果所述指令信息为测试指令，则进入测试模式，根据测试指令信息，输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数据收发测试。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述唤醒信号包括由远端设备发送的DSRC微波信号唤醒或由插入的IC卡唤醒。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当电子标签被DSRC微波信号唤醒时，接收并解析指令信息包括，根据信标服务表BST中的特定字节判断进入工作模式还是测试模式，并根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当电子标签插入IC卡唤醒时，接收并解析指令信息包括，根据所插入的IC卡中的特定字节判断进入工作模式还是测试模式，并根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子标签根据测试指令，输出的预设测试信号包括，发射特定的测试数据，不同信道的全O序列，全I序列，随机数序列或无调制载波信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子标签根据测试指令，设置电子标签的一个或者多个射频通信参数，所述射频参数包括，发射功率、唤醒灵敏度、接收灵敏度和接收截止电平。
7.—种ETC系统中车载电子标签，其特征在于包括， IC卡接口，DSRC接口，测试控制单元，测试单元； 所述IC卡接口用于插接IC卡； 所述DSRC接口用于接收和发射专用短程通信协议数据； 所述测试控制单元，用于解析电子标签被唤醒之后的指令信息，根据所述指令信息判断电子标签的工作模式，如果所述指令信息为测试指令，则所述测试单元调用所述DSRC接口输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数据收发测试。
8.根据权利要求7所述的ETC系统中车载电子标签，其特征在于，当电子标签被DSRC微波信号唤醒时，所述测试控制单元根据信标服务表BST中的特定字节判断进入工作模式还是测试模式，所述测试单元根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
9.根据权利要求7所述的ETC系统中车载电子标签，其特征在于，当电子标签插入IC卡唤醒时，所述测试控制单元根据所插入的IC卡中的特定字节判断进入工作模式还是测试模式，所述测试单元根据该特定字节的数值，进行不同类型的测试。
10.一种车载电子标签的测试系统，其特征在于包括如权利要求7-9任意一项所述的车载电子标签，远端设备，测试设备； 其中，所述车载电子标签接收远端设备发送的指令信息，由测试设备监测所述车载电子标签的通信，所述测试设备根据测试结果调节所述远端设备重新向所述车载电子标签发送指令信息进行测试。
全文摘要
本发明所属电子不停车收费(ETC)技术领域，尤其涉及一种ETC系统中车载电子标签、测试系统及测试方法。其中方法包括，首先，电子标签收到远端专用设备的测试指令，或者读取到所插入的专用测试IC卡的测试信息后，进入测试模式；然后，电子标签根据远端专用设备或者专用测试IC卡的测试指令信息，输出预设的测试信号，以便进行无线射频信号质量测试和/或DSRC数据收发测试。本方法可对电子标签的无线射频参数进行测试和设置，便于检测电子标签的产品性能，并且可以针对不同的使用环境，例如不同车窗玻璃的信号衰减情况设定最合适的通信参数。
文档编号G01R31/00GK102998557SQ20121045460
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者薛金银, 张北海, 李全发, 王梅, 张为民, 高文宝, 张晶晶, 尤鑫, 赵阳 申请人:北京速通科技有限公司