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一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法

阅读:1025发布:2020-07-05

专利汇可以提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及设备防拆卸技术领域,提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,利用OBU自身的MCU与内置续流 电路 、位移检测电路建立位移检测机制,还利用一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,在OBU被拆下、车载 电池 断开其供电时,MCU产生车载电池断开标志位,配置 加速 度计 进入可触发模式,当OBU达到预设位移变化量时,生成对应的位移中断 信号 并保存;在OBU重新接上车载电池时,MCU通过是否能够依次读取到车载电池断开标志位及位移中断信号,确定当前OBU是否被拆卸。本发明通过在OBU内置加速度计检测OBU的位移变化,不仅提高了OBU拆卸检测准确度,降低了误判率,还降低了系统在车载电池断开后的功率损耗,从而大幅度地延长了位移检测系统的续航时间。,下面是一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法专利的具体信息内容。

1.一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,其特征在于,包括顺序连接的稳压电路、位移检测电路和OBU的MCU,以及连接在所述稳压电路与所述MCU之间的续流电路;所述稳压电路还直接与所述MCU相连;
所述稳压电路,用于连接车载电池,并在所述车载电池供电时,向所述MCU提供稳定的车载电池供电信号使得OBU正常工作,以及向所述续流电路和所述位移检测电路充电;
所述MCU,用于在所述车载电池供电时,通过通信总线配置所述位移检测电路,并且在车载电池被断开前不响应所述位移检测电路输出的所有信号;
所述续流电路,用于在所述车载电池被切断时,向所述MCU提供电源;
所述位移检测电路,用于在所述车载电池被切断时,为自身提供电源;
所述MCU,用于在所述续流电路为其供电时控制OBU停止工作,生成并储存车载电池断开标志位;
所述位移检测电路,还用于在所述MCU的配置下进行OBU位移检测,在所述OBU发生了位移时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
所述MCU,还用于在再次接通所述车载电池时,根据所述车载电池断开标志位及所述位移中断信号禁止所述OBU再次工作。
2.如权利要求1所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,其特征在于:所述位移检测电路包括正向串联在所述稳压电路与所述MCU之间的二极管加速度计,还包括连接在所述二极管与所述加速度计的相接点与地之间的储能元件。
3.如权利要求2所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,其特征在于:所述储能元件在所述车载电池供电正常时充电,在所述车载电池被切断供电时向所述加速度计供电;
所述储能元件包括超级电容和可充电电池。
4.如权利要求1所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,其特征在于:所述续流电路为连接在所述稳压电路与所述MCU的相接点与地之间的储能电容。
5.如权利要求4所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,其特征在于:还包括语音提示模,所述语音提示模块包括依次连接的音频芯片、音频功放模块、喇叭,所述音频芯片一端接所述MCU,所述音频芯片和音频功放模块均连接达到所述稳压电路;
所述MCU还用于在禁止所述OBU再次工作时,控制所述语音提示模块发出对应的语音提示。
6.一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,其特征在于,具体步骤如下:
S1、对位移检测元件进行配置;同时循环检测当前车载电池是否被切断,若否则控制OBU正常工作并持续存储备用电能,若是则控制OBU停止工作,利用备用电能为所述位移检测元件和OBU的MCU供电,所述MCU生成并储存车载电池断开标志位,同时进入步骤S2;
S2、所述位移检测元件检测OBU是否产生位移,若否则重复检测,若是则在OBU达到预设位移变化量时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
S3、检测当前车载电池是否被重新连接,若是则依次读取所述车载电池断开标志位及位移中断信号,若所述车载电池断开标志位及位移中断信号均被有效读取,则禁止OBU再次工作。
7.如权利要求6所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,其特征在于,还包括步骤:
S4、在禁止OBU再次工作时,发出相应的语音提醒信号。
8.如权利要求7所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,其特征在于,在所述步骤S2中,所述检测OBU是否产生位移,具体是:
通过设置在所述OBU内部的加速度计检测OBU的位移变化。
9.如权利要求8所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述持续存储电能,具体是:通过储能电容为所述MCU存储备用电能,通过储能元件为所述加速度计存储备用电能。
10.如权利要求9所述的一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,其特征在于,所述储能元件包括超级电容和可充电电池。

说明书全文

一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及设备防拆卸技术领域,尤其涉及一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法。

背景技术

[0002] 目前,我国在大推广高速公路电子不停车收费系统ETC(Electronic Toll Collection),该系统需在汽车上安装相应的设备,简称为OBU(On Board Unit),直译为车载单元,即是采用DSRC(Dedicated Short Range Communication,专用短程通信)技术,与路侧单元RSU(RSU-Road Side Unit)进行通讯的微波装置。在ETC系统中,OBU设置在车辆上,高速收费站路边架设RSU,相互之间通过微波进行通讯。当车辆高速通过RSU时,OBU和RSU之间通过微波通讯,根据从OBU反馈的信息识别真假、获得车型、车辆进出高速公路的时间、计算费率,并扣除通行费。因为不同车辆的高速收费标准的差异性,当前的OBU设备为一车一用,以避免小型车辆的OBU被安装在大型车辆上,而造成大型车辆少缴费的情况。
[0003] 为了避免小型车辆的OBU被拆卸后安装在大型车辆上等情况出现,现有的OBU具有防拆检测的手段,主要是用锂电池供电的MCU配合机械开关实现,但这种检测方式容易被破解,只需要在OBU安装前将机械开关用如胶带等物固定,便无法检测到OBU在安装后是否被拆卸;而且供电锂电池还需要依靠太阳能电池板进行充电,但现有的电池和太阳能电池板都无法满足车载产品的认证要求。
[0004] 为了满足车载产品的认证要求,还有一种方案是通过只检测OBU“车电池供电信号”是否异常,实现OBU被拆卸后重新安装的判断,但这种方案的缺陷是在车辆更换车电池后也会导致OBU误判为被拆卸并需要到指定网点重新激活,费时费力。

发明内容

[0005] 本发明提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统和方法,解决了现有的OBU防拆卸装置易破解、误判率高的技术问题。
[0006] 为解决以上技术问题,本发明提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,包括顺序连接的稳压电路、位移检测电路和OBU的MCU,以及连接在所述稳压电路与所述MCU之间的续流电路;所述稳压电路还直接与所述MCU相连;
[0007] 所述稳压电路,用于连接车载电池,并在所述车载电池供电时,向所述MCU提供稳定的车载电池供电信号使得OBU正常工作,以及向所述续流电路和所述位移检测电路充电;
[0008] 所述MCU,用于在所述车载电池供电时,通过通信总线配置所述位移检测电路,并且在车载电池被断开前不响应所述位移检测电路输出的所有信号;
[0009] 所述续流电路,用于在所述车载电池被切断时,向所述MCU提供电源;
[0010] 所述位移检测电路,用于在所述车载电池被切断时,为自身提供电源;
[0011] 所述MCU,用于在所述续流电路为其供电时控制OBU停止工作,生成并储存车载电池断开标志位;
[0012] 所述位移检测电路,还用于在所述MCU的配置下进行OBU位移检测,在所述OBU发生了位移时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
[0013] 所述MCU,还用于在再次接通所述车载电池时,根据所述车载电池断开标志位及所述位移中断信号禁止所述OBU再次工作。
[0014] 所述位移检测电路包括正向串联在所述稳压电路与所述MCU之间的二极管加速度计,还包括连接在所述二极管与所述加速度计的相接点与地之间的储能元件;所述储能元件包括超级电容和充电电池。
[0015] 优选地,所述储能元件在所述车载电池供电正常时充电,在所述车载电池被切断供电时向所述加速度计供电。
[0016] 优选地,所述续流电路为连接在所述稳压电路与所述MCU的相接点与地之间的储能电容。
[0017] 还包括语音提示模,所述语音提示模块包括依次连接的音频芯片、音频功放模块、喇叭,所述音频芯片一端接所述MCU,所述音频芯片和音频功放模块均连接达到所述稳压电路;
[0018] 优选地,所述MCU还用于在禁止所述OBU再次工作时,控制所述语音提示模块发出对应的语音提示。
[0019] 对应于上述一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,本发明还提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,具体步骤如下:
[0020] S1、对位移检测元件进行配置;同时循环检测当前车载电池是否被切断,若否则控制OBU正常工作并持续存储备用电能;若是则控制OBU停止工作,利用备用电能为所述位移检测元件和OBU的MCU供电,所述MCU生成并储存车载电池断开标志位,同时进入步骤S2;
[0021] S2、所述位移检测元件检测OBU是否产生位移,若否则重复检测,若是则在OBU达到预设位移变化量时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
[0022] S3、检测当前车载电池是否被重新连接,若是则依次读取所述车载电池断开标志位及位移中断信号,若所述车载电池断开标志位及位移中断信号均被有效读取,则禁止OBU再次工作。
[0023] S4、在禁止OBU再次工作时,发出相应的语音提醒信号。
[0024] 优选地,在所述步骤S2中,所述检测OBU是否产生位移,具体是:通过设置在所述OBU内部的加速度计检测OBU的位移变化。
[0025] 优选地,在所述步骤S1中,所述持续存储电能,具体是:通过储能电容为所述MCU存储备用电能,通过储能元件为所述加速度计存储备用电能;所述储能元件包括超级电容和充电电池。
[0026] 本发明提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,利用OBU自身的MCU与内置续流电路、位移检测电路建立位移检测机制,还利用一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,在OBU被拆下、车载电池断开其供电时,通过续流电路向MCU持续供电,同时生成并储存车载电池断开标志位;此时,在储能元件的支持下,位移检测电路根据MCU的配置,启动内部加速度计进入可触发模式,当OBU达到预设位移变化量时,即被拆卸且移动时,生成对应的位移中断信号并保存;在OBU重新接上车载电池而上电时,MCU通过是否能够依次读取到车载电池断开标志位及位移中断信号,确定当前OBU是否被拆卸。本发明通过储能元件在车载电池断电后持续向检测系统供电,实现了检测系统的断电续航功能;通过在OBU内置加速度计,利用信号开关实时检测OBU的位移变化,不仅提高了OBU拆卸检测准确度,降低了误判率,还降低了系统在车载电池断开后的功率损耗,从而大幅度地延长了位移检测系统的续航时间。附图说明
[0027] 图1是本发明实施例提供的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统的连接示意图;
[0028] 图2是本发明实施例提供的一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法的系统流程图
[0029] 图3是本发明实施例提供的图2中的工作流程图;
[0030] 其中:车载电池0;稳压电路1;位移检测电路2,二极管21、加速度计22、储能元件23;MCU3;续流电路4,储能电容41;语音提示模块5,音频芯片51、音频功放模块52、喇叭53。

具体实施方式

[0031] 下面结合附图具体阐明本发明的实施方式,实施例的给出仅仅是为了说明目的,并不能理解为对本发明的限定,包括附图仅供参考和说明使用,不构成对本发明专利保护范围的限制,因为在不脱离本发明精神和范围基础上,可以对本发明进行许多改变。
[0032] 本发明实施例提供的一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,如图1所示,在本实施例中,包括顺序连接的稳压电路1、位移检测电路2和OBU的MCU3,以及连接在所述稳压电路1与所述MCU3之间的续流电路4;所述稳压电路1还直接与所述MCU3相连;
[0033] 所述稳压电路1,用于连接车载电池0,并在所述车载电池0供电时,向所述MCU3提供稳定的车载电池0供电信号使得OBU正常工作,以及向所述续流电路4和所述位移检测电路2充电;
[0034] 所述MCU3,用于在所述车载电池供电时,通过通信总线配置位移检测电路,并且在车载电池被断开前不响应所述位移检测电路输出的所有信号;
[0035] 所述续流电路4,用于在所述车载电池0被切断时,向所述MCU3提供电源;
[0036] 所述位移检测电路2,用于在所述车载电池0被切断时,为自身提供电源;
[0037] 所述MCU3,用于在所述续流电路4为其供电时控制OBU停止工作,生成并储存车载电池0断开标志位;
[0038] 所述位移检测电路2,还用于在所述MCU3的配置下进行OBU位移检测,在所述OBU发生了位移时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
[0039] 所述MCU3,还用于在再次接通所述车载电池0时,根据所述车载电池0断开标志位及所述位移中断信号禁止所述OBU再次工作。
[0040] 所述位移检测电路2包括正向串联在所述稳压电路1与所述MCU3之间的二极管21和加速度计22,还包括连接在所述二极管21与所述加速度计22的相接点与地之间的储能元件23。
[0041] 优选地,所述储能元件23在所述车载电池0供电正常时充电,在所述车载电池0被切断供电时向所述加速度计22供电;所述加速度计的最低待机电流可降至5μA。
[0042] 优选地,所述续流电路4为连接在所述稳压电路1与所述MCU3的相接点与地之间的储能电容41;所述储能元件41包括超级电容和充电电池。
[0043] 还包括语音提示模块5,所述语音提示模块5包括依次连接的音频芯片51、音频功放模块52、喇叭53,所述音频芯片51一端接所述MCU3,所述音频芯片51和音频功放模块52均连接达到所述稳压电路1;
[0044] 优选地,所述MCU3还用于在禁止所述OBU再次工作时,控制所述语音提示模块5发出对应的语音提示。
[0045] 参见图2,对应于上述一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,本发明还提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,具体步骤如下:
[0046] S1、对位移检测元件进行配置;同时循环检测当前车载电池0是否被切断,若否则控制OBU正常工作并持续存储备用电能;若是则控制OBU停止工作,利用备用电能为所述位移检测元件和OBU的MCU3供电,所述MCU3生成并储存车载电池0断开标志位,同时进入步骤S2;
[0047] S2、所述位移检测元件检测OBU是否产生位移,若否则重复检测,若是则在OBU达到预设位移变化量时,生成对应的位移中断信号并保持此状态;
[0048] S3、检测当前车载电池是否被重新连接,若是则依次读取所述车载电池断开标志位及位移中断信号,若所述车载电池0断开标志位及位移中断信号均被有效读取,则禁止OBU再次工作。
[0049] S4、在禁止OBU再次工作时,发出相应的语音提醒信号。
[0050] 优选地,在所述步骤S2中,所述检测OBU是否产生位移,具体是:通过设置在所述OBU内部的加速度计22测量OBU的位移变化。
[0051] 优选地,在所述步骤S1中,所述持续存储电能,具体是:通过储能电容41为所述MCU3存储备用电能,通过储能元件23为所述加速度计22存储备用电能。
[0052] 参见图3,所述OBU防拆卸检测系统的具体原理如下:
[0053] 在OBU首次安装到车辆上时,车载电池0通过稳压电路1向OBU提供稳定的电源;此时,OBU正常工作,MCU3对加速度计22进行配置,使其处于可被触发状态,但此时MCU3不响应加速度计输出的所有信号,稳压电路1生成“车载电池0供电信号”发送到MCU3,同时,还给位移检测电路2、续流电路4中的储能元件23和储能电容41进行充电。
[0054] 当OBU被拆卸时,车载电池0断开供电,储能电容41向MCU3继续供电,若MCU3检测到稳压电路1供电异常,则在内部储存器中置位“车载电池0断开”标志位。
[0055] 此时的位移检测电路2,通过二极管21的正向特性隔断储能元件23与稳压电路1的连接,并通过储能元件23向加速度计22供电,在OBU被移动时,所述加速度计22将被触发产生位移中断信号并一直保持。
[0056] 当OBU再次接通车载电池0时,即被再次安装时,MCU3重新上电,检测到车载电池0正常的供电信号时,读取内部储存器中的“车载电池0断开”标志位,若此标志位被置位,则进一步读取加速度计22的位移中断信号,若加速度计22输出了位移中断信号,则判断此OBU为被拆卸后重新安装,所述MCU3将禁止OBU再次工作,并控制语音提示模块5发出相应的语音提醒信号;若加速度计22并未输出位移中断信号,则保持OBU正常工作。
[0057] 本发明实施例提供一种超低功耗的OBU防拆卸检测系统,利用OBU自身的MCU3与内置续流电路4、位移检测电路2建立位移检测机制,还利用一种超低功耗的OBU防拆卸检测方法,在OBU被拆下、车载电池0断开其供电时,通过续流电路4向MCU3持续供电,同时生成并储存车载电池0断开标志位;此时,在储能元件23的支持下,位移检测电路2根据MCU3的配置,启动内部加速度计22进入可触发模式,当OBU达到预设位移变化量时,即被拆卸且移动时,生成对应的位移中断信号并保存;在OBU接上车载电池而重新上电时,MCU3通过是否能够依次读取到车载电池0断开标志位及位移中断信号,确定当前OBU是否被拆卸。本发明实施例通过电容的储能特性,在车载电池0断电后持续向检测系统供电,实现了检测系统的断电续航功能;通过在OBU内置加速度计22实时检测OBU的位移变化,不仅提高了OBU拆卸检测准确度,降低了误判率,还降低了系统在车载电池断开后的功率损耗,从而大幅度地延长了位移检测系统的续航时间。
[0058] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
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