一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，可對車載電子標(biāo)簽的耗電進行檢測，并在車載電子標(biāo)簽出現(xiàn)過電流耗電時使車載電子標(biāo)簽恢復(fù)正常工作狀態(tài)，保護電池，使電池電量不至于被快速耗盡。本實用新型提供的車載電子標(biāo)簽是將一個低阻值電阻串接在供電電源和主體電路之間，由耗電檢測電路對串聯(lián)電阻兩端的電壓進行采集檢測，進而得出車載電子標(biāo)簽的耗電。耗電檢測電路把串聯(lián)電阻兩端的電壓壓差進行放大，將放大后的電壓壓差與供電電源提供的參考電壓使用比較器進行比較。如果出現(xiàn)異常耗電，比較器給出高電平信號給復(fù)位電路，復(fù)位電路復(fù)位MCU，從而使OBU恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
【專利說明】一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及ETC【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的講是一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽。

【背景技術(shù)】
[0002]在ETC系統(tǒng)中，車載電子標(biāo)簽(On Borad Unit)，簡稱為0BU，它一般貼在汽車的前擋風(fēng)玻璃上，在經(jīng)過收費站時與ETC車道上天線進行交易完成扣費等操作。OBU的供電電源一般為一次性鋰亞電池或者與超級電容兩者的組合。為了使車載電子標(biāo)簽?zāi)芄ぷ鬏^長的時間，車載電子標(biāo)簽的工作方式是“睡眠-喚醒-睡眠”的低耗能工作方式。車載電子標(biāo)簽大部分時間處在睡眠狀態(tài)，關(guān)閉各個模塊的供電，只保留檢測喚醒源等必要的功能，以保證車載電子標(biāo)簽在大部分時間維持在一個低電流的耗電狀態(tài)；當(dāng)有喚醒源觸發(fā)時，車載電子標(biāo)簽被喚醒，開啟各個模塊供電以對喚醒源進行處理；在處理完喚醒源后，關(guān)閉各個模塊的供電，車載電子標(biāo)簽重新進入睡眠狀態(tài)。
[0003]但車載電子標(biāo)簽這種理想的“睡眠-喚醒-睡眠”的工作狀態(tài)并不是一直順利的，經(jīng)常出現(xiàn)異常。在車載電子標(biāo)簽出現(xiàn)異常時，車載電子標(biāo)簽在進入睡眠狀態(tài)時仍然會保持高耗電狀態(tài)，或者在喚醒態(tài)耗電電流遠大于正常值。車載電子標(biāo)簽的這種異常耗電狀態(tài)并不能被人直接察覺，只能借助于儀器的測量才能知道車載電子標(biāo)簽產(chǎn)生了高耗電。一旦車載電子標(biāo)簽出現(xiàn)這種高耗電的異常，電池電量會被快速耗盡，進而使車載電子標(biāo)簽停止工作。
[0004]因此，迫切需要有一種方法能夠?qū)崟r檢測車載電子標(biāo)簽的耗電狀態(tài)，并在車載電子標(biāo)簽出現(xiàn)過電流耗電時對車載電子標(biāo)簽進行控制，使車載電子標(biāo)簽恢復(fù)正常工作狀態(tài)，保護電池，使電池電量不至于快速耗盡。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型提供了一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，可對車載電子標(biāo)簽的耗電進行檢測，并在車載電子標(biāo)簽出現(xiàn)過電流耗電時使車載電子標(biāo)簽恢復(fù)正常工作狀態(tài)，保護電池，使電池電量不至于被快速耗盡。本實用新型提供的車載電子標(biāo)簽是將一個低阻值電阻串接在供電電源和主體電路之間，由耗電檢測電路對串聯(lián)電阻兩端的電壓進行采集檢測，進而得出車載電子標(biāo)簽的耗電。耗電檢測電路把串聯(lián)電阻兩端的電壓壓差進行放大，將放大后的電壓壓差與供電電源提供的參考電壓使用比較器進行比較。如果出現(xiàn)異常耗電，比較器給出高電平信號給復(fù)位電路，復(fù)位電路復(fù)位MCU，從而使OBU恢復(fù)正常工作狀態(tài)。
[0006]本實用新型的目的是，提供一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，包括供電電源、串聯(lián)電阻、主體電路以及耗電檢測電路。串聯(lián)電阻串接在車載電子標(biāo)簽的供電電源和主體電路之間，由耗電檢測電路對串聯(lián)電阻兩端的電壓進行采集檢測，進而得出車載電子標(biāo)簽的耗電情況，在耗電出現(xiàn)異常時，特別是產(chǎn)生過電流耗電時，對車載電子標(biāo)簽進行保護。
[0007]所述的供電電源為一次性鋰亞電池或者與超級電容兩者的組合。
[0008]所述的串聯(lián)電阻為低阻值電阻，阻值小于10歐，且精度在0.1%到5%之間。使用低阻值電阻的目的是為了讓電阻本身消耗較小的電壓，使用精度在0.1 %到5 %之間的高精密電阻是為了保證電壓采集的準確性。
[0009]所述的耗電檢測電路包括分壓電阻，放大器和比較器，分壓電阻用于將參考電壓進行分壓，放大器用于放大串聯(lián)電阻兩端的電壓壓差，即參考電壓和供電電壓的電壓差，比較器用于將放大后的電壓壓差與分壓電阻分壓后的參考電壓進行比較。
[0010]所述的耗電檢測電路還可包括AD芯片，用于將放大器放大后的電壓壓差轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。
[0011 ] 所述的主體電路包括復(fù)位電路、MCU和功能模塊電路，復(fù)位電路接收比較器給出的高低電平信號控制MCU進行復(fù)位操作；MCU協(xié)調(diào)各功能模塊電路之間的工作；功能模塊電路用于實現(xiàn)車載電子標(biāo)簽的各項功能。
[0012]本實用新型的有益效果在于:采用本方明的技術(shù)方案，一方面，可對車載電子標(biāo)簽的異常耗電進行實時檢測，避免車載電子標(biāo)簽長時間處于高耗電狀態(tài)，保護電池；另一方面，當(dāng)有異常發(fā)生時，自動復(fù)位MCU，使車載電子標(biāo)簽?zāi)芑謴?fù)到正常工作狀態(tài)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為本實用新型所述的車載電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型的一種實施實例示意圖。
[0016]圖3為本實用新型的另一種實施實例示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0018]圖1為本發(fā)明所提供的車載電子標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在OBU供電電源11和OBU主體電路14之間串接一個低阻值的電阻12。所述串聯(lián)電阻12的阻值要小于10歐，可以保證本身消耗較小的電壓，并且所述的電阻12精度要在精度在0.1%到5%之間，可以保證采集電壓的準確性。
[0019]由于串聯(lián)電阻12串接在電路中，根據(jù)電路的分壓原理，OBU主體電路14所消耗的電流可以通過采集串聯(lián)電阻12兩端的電壓再除以電阻的阻值計算出來。耗電檢測電路13負責(zé)檢測串聯(lián)電阻12兩端的電壓并給出控制信息給OBU主體電路14。
[0020]圖2為本發(fā)明所提供的車載電子標(biāo)簽的一種實施實例，其中，耗電檢測電路13包括放大器31，比較器32和分壓電阻33組成；主體電路14由復(fù)位電路41，MCU芯片42和功能模塊電路43組成。
[0021]如圖2所示，分壓電阻33由一對阻值相同的電阻Rl和R2組成，分壓電阻33對參考電壓UO進行分壓，輸出的電壓值為參考電壓的一半，記為U0/2，作為比較器32的A端輸入；放大器31的A端接參考電壓UO，B端接供電電壓Ul，C端輸出為放大后的電壓壓差U2，作為比較器32的B端輸入。
[0022]當(dāng)OBU處于正常工作狀態(tài)時，耗電電流在正常范圍內(nèi)，放大器31的輸出電壓U2小于分壓后的參考電壓U0/2，比較器32的C端輸出低電平信號給復(fù)位電路41。
[0023]當(dāng)OBU處于異常狀態(tài)時，耗電電流過大，放大器31的輸出電壓U2將大于分壓后的參考電壓U0/2，比較器32的C端將給出高電平信號給復(fù)位電路41。復(fù)位電路41在收到高電平信號后發(fā)出復(fù)位信號給MCU芯片42，MCU在收到復(fù)位信號后立即復(fù)位，從而及時退出異常狀態(tài)。
[0024]可選地，還可以將放大后的電壓值U2經(jīng)過AD芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號輸入到MCU中，MCU就可實時的知道電路的耗電大小，根據(jù)耗電大小識別是否存在異常狀態(tài)。
[0025]在圖2所示的實施實例基礎(chǔ)上，在耗電檢測電路13上增加AD采集芯片34，就是如圖3所示的實施實例。AD采集芯片34可以將放大器31輸出的電壓U2轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號再輸入到MCU中，MCU可通過該數(shù)字量實時的知道電路的耗電情況。
[0026]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明所述的方法和系統(tǒng)并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，上面的具體描述只是為了解釋本發(fā)明的目的，并非用于限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出其他的實施方式，同樣屬于本發(fā)明的技術(shù)創(chuàng)新范圍，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，其特征是:包括供電電源、串聯(lián)電阻、主體電路以及耗電檢測電路，所述串聯(lián)電阻串接在車載電子標(biāo)簽的供電電源和主體電路之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，其特征是:所述的串聯(lián)電阻為低阻值電阻，阻值小于10歐，且精度在0.1%到5%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，其特征是:所述的耗電檢測電路包括分壓電阻，放大器和比較器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有耗電檢測和過電流保護功能的車載電子標(biāo)簽，其特征是:所述的主體電路包括復(fù)位電路、MCU和功能模塊電路。
【文檔編號】G06K19/073GK204189187SQ201420698913
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】謝仲, 陳琦, 王開然, 馬戎戎 申請人:北京萬集科技股份有限公司