[实用新型]一种前装OBU开关量信号检测电路

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及预装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。

背景技术

不停车收费系统(Electronic Toll Collection System，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-Side Units，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。

实用新型内容

本实用新型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。