本申请涉及物联网技术，具体涉及一种设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统、用于实现电子不停车收费的方法、以及设置有用于实现电子不停车收费的车载系统的车辆。
背景技术：
ETC(Electronic Toll Collection，电子不停车收费)技术，是指用于在车辆(如汽车等)通过道路收费站的过程中，通过实现车辆自动识别、信息自动写入以及自动支付相应的费用等操作，而快速完成收取相应费用的技术。
随着物联网的发展，车辆在逐渐的成为物联网中的一个终端节点。作为物联网中的终端节点，如何使车辆支持ETC技术，使人们能够更加方便的使用车辆，是一个值得关注的技术问题。
技术实现要素：
鉴于上述技术问题，提出了本申请，以便提供一种克服上述问题或至少部分地解决上述问题的设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统、方法及车辆。
依据本申请的其中一方面，提供一种设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统，所述车载系统包括：电子不停车收费ETC射频模块、现场总线以及车载安全单元；所述车载安全单元中设置有用户的ETC账户的信息，且所述车载安全单元和ETC射频模块分别与所述现场总线连接；在车辆通过设置有路侧单元的道路收费站的过程中，所述ETC射频模块通过现场总线与车载安全单元进行信息交互，并通过射频通讯方式与路侧单元进行信息交互，完成针对所述用户的ETC账户的电子不停车收费操作。
可选的，所述现场总线包括：控制器局域网络CAN总线。
可选的，所述车载安全单元设置于远程信息处理器T-BOX中，所述T-BOX与现场总线连接；或者所述车载安全单元设置于车辆管理系统VMS中，所述VMS与现场总线连接。
可选的，所述ETC射频模块包括：控制单元，用于通过现场总线与车载安全单元进行信息交互；协议处理单元，用于将ETC射频模块接收到的来自路侧单元的基于第一协议的报文进行协议转换处理，并将协议转换处理后的基于第二协议的报文传输至控制单元；所述协议处理单元还用于，将控制单元向路侧单元传输的基于第二协议的报文进行协议转换处理，并输出协议转换处理后的基于第一协议的报文；射频发射单元，用于以射频通讯方式，向路侧单元发送所述协议处理单元输出的基于第一协议的报文；射频接收单元，用于接收来自路侧单元的基于第一协议的报文，并将接收到的基于第一协议的报文提供给协议处理单元，以进行协议转换处理。
可选的，所述ETC射频模块还包括：显示单元，与所述控制单元连接，用于根据所述控制单元传输来的与ETC收费相关的显示信息，显示相应画面；和/或，所述控制单元通过现场总线与所述车载系统的主显示模块连接，所述控制单元还用于通过现场总线向主显示模块传输与ETC收费相关的显示信息，以由主显示模块根据所述控制单元传输来的与ETC收费相关的显示信息，显示相应画面。
依据本申请的其中另一个方面，提供一种用于实现电子不停车收费的方法，方法在车载系统中执行，且所述方法包括步骤：接收路侧单元传输来的基于第一协议的报文；在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，获取车辆自动识别信息，并将所述车辆自动识别信息以射频通讯方式向路侧单元传输；在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆支付费用的第二报文的情况下，根据所述第二报文向车载系统中的车载安全单元提供用于支付的信息，以由所述车载安全单元根据所述用于支付的信息针对其承载的用户的ETC账户执行相应的支付操作。
可选的，所述在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，获取车辆自动识别信息，并将所述车辆自动识别信息以射频通讯方式向路侧单元传输包括：对来自路侧单元的基于第一协议的报文进行协议转换处理；在根据协议转换处理后的基于第二协议的报文识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，获取车载系统的ETC射频模块中存储的车辆自动识别信息；针对基于所述车辆自动识别信息形成的基于第二协议的报文进行协议转换处理，并将协议转换处理后获得的基于第一协议的报文向路侧单元传输。
可选的，所述在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，获取车辆自动识别信息，并将所述车辆自动识别信息以射频通讯方式向路侧单元传输包括：对来自路侧单元的基于第一协议的报文进行协议转换处理；在根据协议转换处理后的基于第二协议的报文识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，通过车载系统中的现场总线与车载系统中的车载安全单元进行信息交互，以获取车载安全单元中存储的车辆自动识别信息；针对基于所述车辆自动识别信息形成的基于第二协议的报文进行协议转换处理，并将协议转换处理后获得的基于第一协议的报文向路侧单元传输。
可选的，所述在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆支付费用的第二报文的情况下，根据所述第二报文向车载系统中的车载安全单元提供用于支付的信息，以由所述车载安全单元根据所述用于支付的信息针对其承载的用户的ETC账户执行相应的支付操作包括：对来自路侧单元的基于第一协议的报文进行协议转换处理；在根据协议转换处理后的基于第二协议的报文识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆支付费用的第二报文的情况下，根据所述协议转换处理后的基于第二协议的报文，通过车载系统中的现场总线向车载系统中的车载安全单元提供用于支付的信息，以由所述车载安全单元根据所述用于支付的信息针对其承载的用户的ETC账户执行相应的支付操作。
依据本申请的再一个方面，提供了一种车辆，所述车辆包括：用于实现电子不停车收费的车载系统。
本申请提供的设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统、方法及车辆至少具有下列优点以及有益效果：本申请通过在车辆的车载系统中设置ETC射频模块，并使ETC射频模块能够通过车载系统的现场总线与车载安全单元进行信息交互，从而本申请可以利用车载安全单元中承载的用户的ETC账户，并利用ETC射频模块与路侧单元的信息交互、通过现场总线与车载安全中心的信息交互，可以使车载系统完成针对用户的ETC账户的电子不停车收费操作；进而可以使成为物联网中的终端节点的车辆通过其车载系统而支持ETC技术；由此可知，本申请提供的技术方案有利于提高车辆使用的便捷性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。本申请实施例的附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请的设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统的一实施例的结构示意图；
图2为本申请的用于实现电子不停车收费的方法的一实施例的流程图；
图3为本申请实施例的设置有用于实现电子不停车收费的车载系统的车辆的一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请的技术方案，并且能够将本申请公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下述是本申请的设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统的一个具体实施例。
本申请实施例的设置于车辆中的用于实现电子不停车收费的车载系统的结构如图1所示。图1中，本申请实施例的车载系统100主要包括：现场总线110、车载安全单元120以及ETC射频模块130。现场总线110与车载安全单元120和ETC射频模块130分别连接。可选的，该车载系统100还可以包括：主显示模块140，且主显示模块140同样与现场总线110连接。
下面对本申请实施例的用于实现电子不停车收费的车载系统所包括的内容进行详细说明。
在一个可选示例中，现场总线110是车载系统100中的既有总线，该现场总线110可以具体为：CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线等。本申请不限制现场总线110的具体表现形式。
在一个可选示例中，本申请的车载安全单元120中设置有用户的ETC账户的信息，即车载安全单元120承载有用户的ETC账户。用户的ETC账户可以为用户的预付费ETC账户，如基于用户的储值卡的ETC账户，也可以为用户的后付费ETC账户，如基于用户的信用卡的ETC账户，相应的，用户的ETC账户的信息可以具体包括：用户的ETC账户标识、用户的ETC账户当前可支配金额以及已支付费用的支付记录等；用户的ETC账户的信息也可以具体包括：用户的ETC账户标识、用户的ETC账户当前所需还款金额以及已预先支付费用的支付记录等。车载安全单元120中的用户的ETC账户的信息可以被读取以及写入。可选的，本申请的车载安全单元120中还可以设置有车辆自动识别信息以及用于支付还款金额的用户的银行账户的信息等。
车载安全单元120中设置的用户的ETC账户的信息具体包括的内容，可以根据实际应用的具体需求确定，本申请不限制用户的ETC账户的信息所包含的具体内容。
在一个可选示例中，车载安全单元120可以具体为现有的符合移动支付相应规范的SE(Secure Element，安全单元)等，且本申请中的车载安全单元120可以通过软硬件结合的方式实现，本申请不限制车载安全单元120的具体表现形式。在本申请中的车载安全单元120由软硬件结合的方式来实现的情况下，该车载安全单元120通常会以不易被拆卸的设置方式，设置于车载系统内部。一个具体的例子，本申请的车载安全单元可以通过芯片集成和/或软件设置等方式，设置于车载系统100的T-BOX(TelematicsBOX，远程信息处理器)中，从而车载安全单元120可以借由T-BOX与现场总线110的既有连接，而与现场总线110连接。另一个具体的例子，本申请的车载安全单元可以通过芯片集成和/或软件设置等方式，设置于车载系统100的VMS(Vehicle Management System，车载管理系统)中，从而车载安全单元120可以借由VMS与现场总线110的既有连接，而与现场总线110连接。
在一个可选示例中，本申请中的ETC射频模块130是车载系统100与路侧单元等道路设施进行信息交互的桥梁。ETC射频模块130可以包括：控制单元131、协议处理单元132、射频发射单元133以及射频接收单元134。可选的，该ETC射频模块130还可以包括：显示单元135。
本申请中的控制单元131可以具体为微处理单元或者中央处理器等数据处理单元。控制单元131主要用于通过现场总线110与车载安全单元120进行信息交互，从而实现ETC射频模块130与车载安全单元120之间的信息交互。本申请中的控制单元131还主要用于通过协议处理单元132、射频发射单元133以及射频接收单元134，与路侧单元等道路设施之间进行信息交互，从而可以实现ETC射频模块130与路侧单元等道路设施之间的信息交互。由此可知，本申请可以通过ETC射频模块130，实现车载系统100(尤其是车载安全单元120)与路侧单元等道路设施之间的信息交互。由于车载安全单元120中承载有用户的ETC账户，因此，本申请可以利用车载安全单元120所承载的用户的ETC账户，实现支付道路收费站针对车辆所收取的相应费用(如道路通行费等)。
本申请中的协议处理单元132主要用于对ETC射频模块130接收到的来自路侧单元等道路设施的基于第一协议的报文进行协议转换处理，并将协议转换处理后的基于第二协议的报文传输至控制单元131，将控制单元131向路侧单元等道路设施传输的基于第二协议的报文转换为基于第一协议的报文，并通过射频发射单元133，以射频发射方式，向路侧单元等道路设施发送基于第一协议的报文。
本申请中的射频发射单元133与协议处理单元132连接，射频发射单元133可以包括天线等元件。射频发射单元133主要用于将接收协议处理单元132输出的基于第一协议的报文，以射频发射方式，向路侧单元等道路设施发送，从而实现车载系统100通过ETC射频模块130，向路侧单元等道路设施发送射频信号的操作。
本申请中的射频接收单元134与协议处理单元132连接，射频发射接收134可以包括天线等元件。射频接收单元134主要用于接收路侧单元等道路设施发送来的基于第一协议的报文，射频接收单元134接收到的基于第一协议的报文会被传输至协议处理单元132，以由协议处理单元132对来自射频接收单元134的基于第一协议的报文进行协议转换处理，从而可以实现车载系统100通过ETC射频模块130，接收到路侧单元等道路设施发送来的射频信号。
本申请中的显示单元135可以与控制单元131直接连接，显示单元135主要用于根据控制单元131传输来的与ETC收费相关的显示信息，显示相应画面，例如，显示包含有当前收费的金额、用户的ETC账户当前可支配金额以及用户的ETC账户当前所需还款金额等ETC收费显示画面。显示单元135可以包括液晶显示屏或者触摸屏等。本申请不限制显示单元135的具体表现形式。
在一个可选示例中，无论本申请中的ETC射频模块130是否包含有显示单元135，车载系统100中的主显示模块140均可以通过现场总线110与控制单元131连接。当然，车载系统100中的主显示模块140也可以采用其他方式与控制单元131连接，例如，经由现场总线110以及车载系统100的主数据处理单元(如主中央处理器或者主微处理器等)与控制单元131连接。控制单元131可以将与ETC收费相关的显示信息同时向主显示模块140以及显示单元135传输，以由主显示模块和显示单元135同时呈现ETC收费显示画面。
本申请的用于实现电子不停车收费的车载系统，在其所在的车辆通过设置有路侧单元等道路设施的道路收费站的过程中，ETC射频模块130可以通过现场总线110与车载安全单元120进行信息交互，同时，ETC射频模块130还可以通过射频通讯方式与路侧单元等道路设施进行信息交互，从而本申请可以通过上述信息交互，完成基于车载安全单元120中设置的用户的ETC账户的电子不停车收费操作。具体的过程可以参见下述方法实施方式的描述。
下面是本申请的用于实现电子不停车收费的方法的一个具体实施例。本申请实施例的用于实现电子不停车收费的方法的流程如图2所示。
图2中，本申请实施例的方法主要包括：步骤S200、步骤S210以及步骤S220。下面对本申请实施例的方法所包括的各步骤进行详细说明。
S200、接收路侧单元传输来的基于第一协议的报文。
在一个可选示例中，当车辆进入ETC车道的有效通讯范围后，地感线圈会感知到车辆，从而地感线圈会触发RSU(Road Side Unit，路侧单元)以射频发射方式发出询问信号，车辆的车载系统中的ETC射频模块在监听到该询问信号后，ETC射频模块会被激活，从而ETC射频模块从休眠状态转入工作状态。进入工作状态的ETC射频模块开始与路侧单元进行信息交互，如接收路侧单元发送来的射频信号。通常情况下，路侧单元会先通过与车辆的车载系统之间的信息交互获得车载系统所属车辆的车辆标识信息以及车辆属性信息等车辆自动识别信息。可选的，路侧单元通过与车辆的车载系统之间的信息交互还可以获得用户的ETC账号的信息等；之后，路侧单元可以通过与车辆的车载系统之间的信息交互获得支付辅助信息，最后，路侧单元通过与车辆的车载系统之间的信息交互获得支付操作信息，从而完成本次支付操作。
S210、在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，获取车辆自动识别信息，并将车辆自动识别信息以射频通讯方式向路侧单元传输。
在一个可选示例中，车载系统中的ETC射频模块(如射频接收单元)在接收到路侧单元传输来的基于第一协议的报文之后，会对其接收到的基于第一协议的报文进行协议转换处理，例如，将基于第一协议的报文转换为ETC射频模块中的控制单元所支持的协议(即第二协议)的报文。在协议转换处理后，ETC射频模块(如控制单元)对协议转换处理后的基于第二协议的报文进行识别判断，在判断结果为接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，ETC射频模块从本地存储的信息中获取车辆自动识别信息(可选的，ETC射频模块还可以获取包括用户的ETC账号的信息等)，ETC射频模块针对获取到的车辆自动识别信息形成基于第二协议的报文，并对该基于第二协议的报文进行协议转换处理，形成基于第一协议的报文；例如，ETC射频模块根据其获取到的车辆自动识别信息形成针对用于指示车辆提供车辆自动识别信息的应答报文，并针对该应答报文进行协议转换处理，形成基于第一协议的应答报文。ETC射频模块将协议转换处理后的基于第一协议的报文通过射频发射单元向路侧单元传输。
在一个可选示例中，车载系统中的ETC射频模块(如射频接收单元)在以射频接收方式，接收到路侧单元传输来的基于第一协议的报文之后，会对其接收到的基于第一协议的报文进行协议转换处理，例如，将基于第一协议的报文转换为ETC射频模块中的控制单元所支持的协议的报文。在协议转换处理后，ETC射频模块(如控制单元)对协议转换处理后的报文进行识别判断，在判断结果为接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆提供车辆自动识别信息的第一报文的情况下，ETC射频模块通过车载系统中的现场总线与车载系统中的车载安全单元进行信息交互，以获取车载安全单元中存储的车辆自动识别信息(可选的，ETC射频模块还可以获取包括用户的ETC账号的信息等)，ETC射频模块针对获取到的车辆自动识别信息形成基于第二协议的报文，并对该基于第二协议的报文进行协议转换处理，形成基于第一协议的报文；例如，ETC射频模块根据其获取到的车辆自动识别信息形成针对用于指示车辆提供车辆自动识别信息的应答报文，并针对该应答报文进行协议转换处理，形成基于第一协议的应答报文。ETC射频模块将协议转换处理后的基于第一协议的报文通过射频发射单元向路侧单元传输。
需要特别说明的是，在收取道路通行费用的应用场景中，本步骤可以在车辆驶入道路(如高速公路)入口的过程中执行，也可以在车辆驶出道路(如高速公路)出口的过程中执行。
S220、在识别出接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆支付费用的第二报文的情况下，根据第二报文向车载系统中的车载安全单元提供用于支付的信息，以由车载安全单元根据用于支付的信息针对其承载的用户的ETC账户执行相应的支付操作。
在一个可选示例中，车载系统中的ETC射频模块(如射频接收单元)在接收到路侧单元传输来的基于第一协议的报文之后，会对其接收到的基于第一协议的报文进行协议转换处理，例如，将基于第一协议的报文转换为ETC射频模块中的控制单元所支持的协议(即第二协议)的报文。在协议转换处理后，ETC射频模块(如控制单元)对协议转换处理后的基于第二协议的报文进行识别判断，在判断结果为接收到的基于第一协议的报文为用于指示车辆支付费用的第二报文的情况下，ETC射频模块根据协议转换处理后的基于第二协议的报文，通过现场总线向车载安全单元提供用于支付的信息(如路侧单元传输来的支付金额等)，以由车载安全单元根据接收到的用于支付的信息针对其本地设置的用户的ETC账号信息执行相应的支付操作。一个具体的例子，在用户的ETC账户为用户的预付费ETC账户(如基于用户的储值卡的ETC账户)的情况下，车载安全单元可以从用户的ETC账户当前可支配金额中扣减相应的支付金额，并形成一条包含有支付金额的支付记录，本地存储该支付记录，该支付记录可以包括支付时间、支付地点、扣减支付金额前用户的ETC账户当前可支配金额以及扣减支付金额后用户的ETC账户当前可支配金额等信息；再例如，在用户的ETC账户为用户的后付费ETC账户(如基于用户的信用卡的ETC账户)的情况下，车载安全单元可以在用户的ETC账户当前所需还款金额中，累加相应的支付金额，并形成一条包括有本次所需还款金额的支付记录，本地存储该支付记录，该支付记录可以包括支付时间、支付地点、累加支付金额前用户的ETC账户当前所需还款金额以及累加支付金额后用户的ETC账户当前所需还款金额等信息。另外，ETC射频模块还应形成表征用户的ETC账户已经支付了本次支付金额的应答报文(即基于第二协议的应答报文)，并将该应答报文转换为基于第一协议的报文，以射频发射方式，向路侧单元发送该基于第一协议的报文，以完成本次的电子不停车收费操作。
下面是本申请的设置有用于实现电子不停车收费的车载系统的车辆的一个具体实施例。
本申请实施例的车辆(如图3所示)包括：车载系统100，该车载系统100中设置有现场总线110、车载安全单元120以及ETC射频模块130。现场总线110与车载安全单元120和ETC射频模块130分别连接。可选的，该车载系统100中还设置有主显示模块140，且主显示模块140同样与现场总线110连接。车载系统100中的各部件执行的操作可以参见上述系统以及方法实施方式中的描述，在此不再重复说明。
在此提供的算法以及显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个申请方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如本申请的权利要求书所反映的那样，申请方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本申请的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的用于多操作端远程操控单操作对象的系统中的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(如计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网的网站上下载得到，也可以在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是，上述实施例是对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或者步骤等。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。