一种前装OBU开关量信号检测电路制造技术

本实用新型专利技术主要涉及预装OBU车辆的一种前装OBU开关量信号检测电路，这种开关量信号检测电路主要由数个脉冲式触发信号检测单元组成。脉冲式触发信号检测单元中包括两个光电耦合器，利用电容充放电过程中持续形成充电电流的特点，实现光电耦合器捕捉开关的闭合与断开，将开关量的电平信号转换为脉冲量输出。

【技术实现步骤摘要】
一种前装OBU开关量信号检测电路
本技术主要涉及预装OBU车辆的一种预装OBU(以下简称前装OBU)开关量信号检测电路，这种开关量信号检测电路主要由数个脉冲式触发信号检测单元组成。脉冲式触发信号检测单元中包括两个光电耦合器，利用电容充放电过程中持续形成充电电流的特点，实现光电耦合器捕捉开关的闭合与断开，将开关量的电平信号转换为脉冲量输出。
技术介绍
不停车收费系统(ElectronicTollCollectionSystem，ETC)又称电子收费系统，是一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC主要由两部分组成，分别为路侧设备(Road-SideUnits，RSU)和OBU。RSU通常安装在收费车道的门架上或收费岛的立柱上，用于同过往车辆上安装的OBU进行通信。因为OBU会将用户的车型及交易信息存储在自身的安全管理芯片中，因此OBU与车辆之间存在一一对应的关系，如果用户私自拆除OBU，将会影响高速公路管理机构对车流量的统计工作和高速路口收费等，所以OBU需要具备防拆卸功能，即在OBU被拆除时将安全管理芯片锁死使得该OBU无法再进行交易。现有OBU设备主要分为两类：前装OBU和后装OBU。这两种OBU对于防拆功能都是有一定要求的。后装OBU一般都是通过粘贴方式固定于风挡玻璃上，其特点是：不需要车辆为其供电，仅靠自带电池维持，因此后装OBU不需要检测启动触发信号，并且受自带电池储能限制，后装OBU在电池电压很低时必须在控制器停止工作前，将OBU自身的安全管理芯片锁死，此时虽然OBU未被用户拆除但依然会失效，虽然这种方式保护了OBU自身的安全，但也为用户带来了不便。前装OBU存在诸多形式，如在车辆出厂前就安装在后视镜或者倒车镜中。其普遍特点是可以通过车辆自身的电瓶为其供电，但在车辆熄火(更换电瓶)时则要利用设备自身备用电源(以下简称备电)维持关键信号特征，为了减少设备备电电能消耗，需要使设备自动运行在微功耗状态。因此前装OBU要根据车辆本身的启动信号实现设备工作状态自动切换，同时无论在备电或是车辆电瓶供电时都要维持防拆检测的有效性。现有的OBU防拆检测手段主要是微动开关检测法，该检测方法为最常规的实现手段，该方法是当OBU安装在车辆上时，OBU的一个外置按键由于安装压力被按下。一旦OBU被拆除，该按键会弹开，OBU控制器通过检测该按键的状态判断OBU防拆状态。当防拆开关按下时，控制器检测到低电平，当设备被拆下时，开关弹起，控制器检测到高电平，OBU失效。在现有前装OBU防拆检测电路中，更多的要考虑由静电干扰和车辆电瓶供电特征突变问题造成的误判。综上所述：现阶段OBU防拆检测电路存在以下五个缺点：1、防拆检测会持续产生能耗。2、微动开关对于前装OBU安装不便利。3、前装OBU防拆电路用常规导线远端直连的情况下，拉长距离后抗干扰能力差。4、前装OBU防拆会因电瓶供电特征突变而误动作。5、微动开关检测方式无法进行多点防拆网状并行检测。
技术实现思路
本技术中提出了一种应用于前装OBU开关量信号检测电路，这种开关量信号检测电路主要由数个脉冲式触发信号检测单元组成。脉冲式触发信号检测单元中包括两个光电耦合器，利用电容充放电过程中持续形成充电电流的特点，实现光电耦合器捕捉开关的闭合与断开，将开关量的电平信号转换为脉冲量输出。图1中，展示了脉冲式触发信号检测单元的基本电路构成。脉冲式触发信号检测单元电容C1的正端与输入端I1连接，电容C1的负端与光电耦合器U1的1脚以及光电耦合器U2的1脚相连接；其中电容C2的负端与输入端I2、输入端I5、光电耦合器U1的3脚以及光电耦合器U2的3脚相连接；其中电阻R1的一端与光电耦合器U1的4脚连接，电阻R1的另一端与电容C2的正端连接；其中电阻R2的一端与光电耦合器U2的4脚连接，电阻R2的另一端与输入端I3连接；其中光电耦合器U1的2脚与输出端O1、电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与输入端I4相连接；其中光电耦合器U2的2脚与输出端O2、电阻R4的一端相连接，电阻R4的另一端与输入端I4相连接。待测信号线与脉冲式触发信号检测单元的输入端I3相连接。脉冲式触发信号检测单元的输入端I1与电源V1正极相连接，脉冲式触发信号检测单元的输入端I2与电源V1负极相连接。脉冲式触发信号检测单元的输入端I4与备用电源V2正极相连接，输入端I5与备用电源V2负极相连接。这种应用于前装OBU外部信号的脉冲式检测电路带来的收益为：1、脉冲式触发信号检测单元可以使得被检信号常态不消耗能量，仅在动作瞬间电容会充放电，消耗小部分能量。2、这种开关量信号检测电路，开关量信号的检测都经过光电耦合器触发，将外部供电回路(模拟部分)与内部供电回路(数字部分)相隔离，增强了检测电路的抗干扰能力。3、这种开关量信号检测电路中，被检测信号的触发都是由电容的充放电决定的，当汽车电瓶供电特征发生快速变化时，如发动机运转时造成的电瓶电压波动不会对电容的充放电过程造成影响。4、可以实现多点网状防拆检测，区别于微动开关的单点防拆，使得防拆功能的安装更加灵活，多点网状防拆功能保护点可以是车辆任意位置，即通过导线连接至车辆上的任意位置的搭铁(螺丝)机械连接点实现防拆回路的电气连接，使得设备本身的安装不受空间和位置的局限。5、不同于常规前装OBU单根导线远端直连防拆检测方式，将多个防拆保护点连接在同一根导线上，当导线上任意处保护点与地分离OBU都会检测到。但是这种连接方式灵活性相对较差，保护点空间上要单向排布，并且导线连接防拆保护点过多时，导线长度过长，导线自身电性能会发生改变，灵敏度下降，也更容易受到干扰。而这种开关量信号检测电路实现的多点网状防拆并行检测方式可以将保护点网状连接，前装OBU与保护点之间可以选取最优路径直接连接，检测电路运行安全可靠。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是脉冲式触发信号检测单元的基本电路构成。图2是开关量信号检测电路工作时序图。图3是应用于防拆开关检测的开关量信号检测电路连接图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图，对本技术中的技术方案作进一步的详细描述。图3展示了应用于防拆开关检测的开关量信号检测电路连接图。该实施例中，前装OBU外部结构包括：汽车电瓶V1；前装OBU防拆功能保护触点K0到Kn。前装OBU内部结构主要包括。前装OBU内部结构包括：备用电源V2；脉冲式触发信号检测单元P0到Pn以及控制器。检测电路硬件连接关系如下：V1的正极连接至OBU内部的脉冲式触发信号检测单元的I1；V1负极连接至防拆开关K0至Kn的一端；P1至Pn的I3与K0至Kn的另一端相连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种前装OBU开关量信号检测电路，该电路与汽车电瓶、备用电源、待测信号线、控制器相连接，其特征在于，所述检测电路包括脉冲式触发信号检测单元；进一步的，所述脉冲式触发信号检测单元电容C

【技术特征摘要】
1.一种前装OBU开关量信号检测电路，该电路与汽车电瓶、备用电源、待测信号线、控制器相连接，其特征在于，所述检测电路包括脉冲式触发信号检测单元；进一步的，所述脉冲式触发信号检测单元电容C1的正端与所述脉冲式触发信号检测单元输入端I1连接，电容C1的负端与光电耦合器U1的1脚以及光电耦合器U2的1脚相连接；其中电容C2的负端与所述脉冲式触发信号检测单元输入端I2、所述脉冲式触发信号检测单元输入端I5、光电耦合器U1的3脚以及光电耦合器U2的3脚相连接；其中电阻R1的一端与光电耦合器U1的4脚连接，电阻R1的另一端与电容C2的正端连接；其中电阻R2的一端与光电耦合器U2的4脚连接，电阻R2的另一端与所述脉冲式触发信号检测单元输入端I3连接；其中光电耦合器U1的2脚与所述脉冲式触发信号检测单元输出端O1、电阻R3的一端相连接，电阻R3的另一端与所述脉冲式触发信号检测单元输入端I4相连接；其中光电耦合器U2的2脚与所述脉冲式触发信号检测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯翟，朱胜超，尤文艳，谢仲，万中魁，朱立松，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11