专利名称：一种防拆卸车载设备及其实现方法
技术领域：
本发明涉及设备防拆卸技术，尤其涉及一种防拆卸车载设备(On Board Unit, 0BU)及其实现方法。
背景技术：
不停车收费系统(Electronic Toll Collection System, ETC)又称电子收费系统，是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。ETC 是利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification, AVI)技术进行车辆与收费站之间的无线数据通信，通过计算机网路处理收费数据，以实现不停车则可自动收费的全电子收费系统。ETC主要由两部分组成，分别为路侧设备(Road-Side Units, RSU)和0BU。其中， 所述RSU又称为路侧单元、电子标签读写器、路侧读写天线或ETC天线等，由微波天线和读写控制器组成。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。所述OBU又称为车载单元或电子标签，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部，如风挡玻璃或仪表台上，通过专用短程通信技术进行与RSU间的信息交换。OBU与车辆之间存在一一对应的关系，如果用户私自拆除0BU，将会影响高速公路管理机构对车流量的统计工作等，所以OBU需要具备防拆卸功能。现有OBU利用粘胶等形式实现防拆卸，即当OBU被私自拆除时，粘胶会破坏OBU 的内部电路，原OBU因损坏而不能再次使用，只能重新安装新的0BU;另外，现有技术中也有非破坏性的防拆卸方法，例如0BU通过直接断电的方法实现防拆卸，具体为当OBU被拆除时，微动开关被弹开，整个单板断电，通过内部设置的大容量电容延续微动开关弹开后的供电，在微动开关被弹开后，OBU需将拆卸信息写入安全模块，并通过声、光等方式指示OBU的工作状态，这些操作所需的电能均由所述电容来提供。由于拆卸信息已保存，OBU不能被用户再次使用，只能通过相关管理部门对OBU再次激活后才可使用，即用户自己不能更改拆卸信息，最终实现了防拆卸功能，且拆除后OBU的硬件未被破坏，可重复使用。但是，上述第二种解决方案也存在自身缺陷首先，现有的拆卸信号为脉冲形式， 该信号容易受到静电等外界因素的干扰，从而造成设备本身没有拆除而被误认为已拆除； 此外，温度较高时，内部电容的漏电流会变大，致使OBU的功耗加大，电容储能则可能不够声、光指示以及拆卸信息写入操作的使用，从而导致拆卸信息没有有效记录的情况。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种防拆卸OBU及其实现方法，可避免因供电不稳定导致拆卸信息写入失败的情况，且拆卸信号不受外界干扰。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种防拆卸车载设备0BU，包括电源模块和微动开关；还包括防拆检测模块、微控制模块和电源控制模块；其中，所述防拆检测模块，用于检测并调节微动开关产生的拆卸信号，并将调节所得的拆卸信号发送给微控制模块；所述微控制模块，用于在OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据收到的拆卸信号确定OBU已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开；所述电源控制模块，用于在微控制模块的控制下闭合或断开，使电源模块为OBU 整板供电或断电。上述方案中，所述防拆检测模块调节拆卸信号为将微动开关产生的拆卸信号调节为电平信号。上述方案中，所述微控制模块控制电源控制模块闭合为0BU处于正常工作状态时，微动开关接通电源通路，微控制模块被上电后，控制电源控制模块闭合。上述方案中，所述微控制模块控制电源控制模块断开为微控制模块接收并判断防拆检测模块传输的拆卸信号，确定OBU被拆除后，将拆卸信息写入安全模块，并令声光指示模块发出指示，拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开。上述方案中，所述电源控制模块与所述微动开关并联。上述方案中，所述电源控制模块包括MOS阵列和电阻；所述MOS阵列包括第一 M0S、第二 MOS和第三MOS ；所述微动开关闭合时，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入高电平，第一 MOS的源极到漏极截止，第三MOS的源极到漏极导通，第一 MOS漏极为低电平，第二 MOS基极为低电平，第二 MOS的源极到漏极导通，所述电源控制模块导通；所述微动开关断开时，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入低电平；第一 MOS的源极到漏极导通，第三MOS 的源极到漏极截止，第一 MOS漏极为高电平，第二 MOS的基极为高电平，第二 MOS的源极到漏极截止，所述电源控制模块截止。本发明还提供了一种防拆卸OBU的实现方法，在OBU中设置电源控制模块；该方法还包括OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据拆卸信号确定自身已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源停止为整板
{共 ο上述方案中，所述电源控制模块包括MOS阵列和电阻；所述MOS阵列包括第一 M0S、第二 MOS和第三MOS ；所述OBU控制电源控制模块闭合为0BU处于正常工作状态时， OBU上的防拆卸触动杆被按压，触发微动开关闭合，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入高电平，第一 MOS的源极到漏极截止，第三MOS的源极到漏极导通，第一 MOS漏极为低电平，第二 MOS基极为低电平，第二 MOS的源极到漏极导通，使所述电源控制模块导通。上述方案中，所述OBU控制电源控制模块断开为0BU被拆除时，防拆卸触动杆触发微动开关弹开，使微动开关断开，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入低电平；第一 MOS 的源极到漏极导通，第三MOS的源极到漏极截止，第一 MOS漏极为高电平，第二 MOS的基极为高电平，第二 MOS的源极到漏极截止，使所述电源控制模块截止。上述方案中，所述防拆检测模块调节拆卸信号为将微动开关产生的拆卸信号调节为电平信号。
本发明提供的防拆卸OBU及其实现方法，在OBU中设置电源控制模块，OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；OBU依据拆卸信号确定自身已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源停止为整板供电。本发明中， 电源控制模块和微动开关形成两个并联的供电通路，当OBU被拆卸后，电源控制模块仍处于闭合状态，即电源控制模块的供电通路依然接通，直至拆卸信息写入操作和声、光等指示操作结束后，OBU才断开电源控制模块，电源模块停止为整板供电。因此，本发明可在OBU被拆除后，持续为拆卸信息写入操作和相关指示操作提供电量，以保证拆卸信息的有效记录， 以及各种指示信息的显示；又因为OBU可在不需要时及时关断整板电源，可起到节约电能和降低功耗的作用。此外，本发明在对微动开关产生的拆卸信号进行调节时，将拆卸信号调节为电平信号，与现有的脉冲信号相比，电平信号的抗干扰能力强，因此可避免对OBU是否已被拆除做出错误判断。
图1为本发明防拆卸OBU的结构示意图；图2为本发明防拆卸OBU的实现方法流程示意图；图3为本发明实施例中电源控制模块和微动开关的结构示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想是在OBU中设置电源控制模块，OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；OBU依据拆卸信号确定自身已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源模块停止为整板供电。这里，所述OBU被拆除时，电源控制模块仍处于闭合状态，直至被OBU的控制后才断开。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。图1为本发明防拆卸OBU的结构示意图，如图1所示，包括现有的电源模块、安全模块、声光指示模块、微动开关和防拆卸触动杆；还包括微控制模块、电源控制模块和防拆检测模块。下面首先对OBU已有组成部分进行简单描述。所述电源模块，用于为OBU整板中各个电路模块供电；其中，所述电路模块包括安全模块、微控制模块、声光指示模块、防拆检测模块和电源控制模块。图1中未给出电源模块为各电路模块供电的线路，只给出了控制电源模块供电功能有效或无效的电源控制模块和微动开关与电源模块的连接关系，如图1中连接电源模块与电源控制模块和微动开关的带箭头直线。所述安全模块，为基于3DES、RSA等密钥算法的安全控制模块，用于对OBU与RSU 的通信数据进行加密和解密处理，并存储拆卸信息，安全模块可为嵌入式安全控制模块 (ESAM)；所述声光指示模块的声音指示部分由蜂鸣器及驱动电路组成，用于通过声音的方式指示OBU的工作状态和命令操作结果等，所述光指示部分由不同颜色的指示灯，如红、绿等颜色的有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)以及驱动电路组成，同样用于指示 OBU的工作状态和命令操作结果等。例如当设备被拆除时，红色报警灯将会闪亮ls，同时蜂鸣器发出蜂鸣；当设备再次被微动开关触发上电时，设备的红灯亮起提示设备已经拆除，同时LCD可显示“设备已拆除”的字样，此时OBU不能再正常工作。所述防拆卸触动杆由阻燃丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS) +聚碳酸酯(PC) 材料制成，所述防拆卸触动杆安装在OBU底壳上，与微动开关相配合；所述微动开关主要由单刀双掷开关以及外围电路组成，用于被防拆卸触动杆触发后，接通或断开电源通路，还用于产生拆卸信号。本发明中，所述防拆检测模块，用于检测并调节微动开关产生的拆卸信号，并将调节所得的拆卸信号发送给微控制模块；所述微控制模决，用于在OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据收到的拆卸信号确定OBU已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开；所述电源控制模块与原有的微动开关并联，用于在微控制模块的控制下闭合或断开，使电源模块为OBU整板供电或断电。所述防拆检测模块调节拆卸信号为将微动开关产生的拆卸信号调节为电平信号。所述微控制模块控制电源控制模块闭合或断开，具体为OBU处于正常工作状态时，微动开关接通电源通路，微控制模块被上电后，控制电源控制模块闭合；接收并判断防拆检测模块传输的拆卸信号，确定OBU被拆除后，将拆卸信息写入安全模块，并令声光指示模块发出指示，拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开。图2为本发明防拆卸OBU的实现方法流程示意图，如图2所示，该方法的实现步骤如下步骤201 在OBU中设置电源控制模块；具体为在原有OBU中增设电源控制模块，电源控制模块与原有的微动开关为两个并联的开关，OBU中的微控制模块控制电源控制模块闭合或断开，以实现电源模块为整板中的各个电路模块供电或断电。其中，所述电路模块包括安全模块、微控制模块、声光指示模块、防拆检测模块和电源控制模块。步骤202 =OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；具体为当OBU处于正常工作状态时，OBU安装于车辆内部，OBU上的防拆卸触动杆被按压，防拆卸触动杆则触发微动开关闭合，微动开关的供电通路接通，电源即可为整板中各个电路模块供电，当微控制模块上电后，微控制模块控制电源控制模块闭合，电源控制模块的供电通路即可接通。这里，在OBU处于正常工作状态时，OBU中的防拆检测模块实时检测是否有拆卸信号，所述拆卸信号由微动开关产生，由防拆检测模块调节后传送给微控制模块进行判断。步骤203 =OBU依据拆卸信号确定自身已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源模块停止为整板供电；具体为0BU被拆除时，防拆卸触动杆触发微动开关弹开，使拆卸信号发生变化， 且微动开关的供电通路即断开，但电源控制模块的供电通路依然保持接通，防拆检测模块将检测到的拆卸信号调节为电平信号，并传输给微控制模块。微控制模块判断收到的电平信号是否发生高低电平的变化，确定电平信号发生变化，微控制模块则确定OBU已被拆除， 则将拆卸信息写入安全模块，并令声光指示模块发出指示，之后，微控制模块控制电源控制模块断开，电源控制模块的供电通路即断开，整板断电。这里，微控制模块可通过查询安全模块中拆卸信息的标志位确定拆卸信息是否写入完成，例如如果拆卸信息的标志位为1时，则表示拆卸信息已写入完成；或者通过拆卸信息再读取的方式确定拆卸信息是否写入完成。此外，由于声光指示操作简单，不存在出现错误的情况，所以微控制模块不需对其操作是否结束进行判断，微控制模块令声光指示模块发出指示后，即可确定声光指示操作已完成。例如如果OBU处于正常工作状态时，拆卸信号经调节所得的电平信号为低电平； OBU被拆除后，微控制模块判断电平信号从原来的低电平变为高电平时，则说明OBU被拆除，微控制模块则将拆卸信息写入安全模块，并进行蜂鸣提示，闪烁OLED灯以及在LCD上显示“设备已被拆除”等提示用户，之后，微控制模块关断电源控制模块的电源通路，整板断 H1^ ο本发明中，所述防拆检测模块将拆卸信号调节为电平信号，改变了现有技术中调节所得的脉冲信号，因此提高了拆卸信号的抗干扰能力，避免对OBU是否已被拆除做出错误判断。关于所述防拆检测模块中的拆卸信号调节电路的结构可有不同选择，相关技术人员可容易得到，此处不再详述。此外，微控制模块还可采用数字滤波防抖设计，去除电平信号中的脉冲干扰，同样避免对OBU是否被拆卸做出的错误判断。下面结合一实施例对本发明所述的电源控制模块的具体结构进行描述。图3为本实施例中电源控制模块和微动开关的结构示意图，如图3所示，所述COM 端、NC端和NO端组成单刀双掷形式的微动开关；所述电源控制模块包括MOS阵列和电阻， 所述MOS阵列可包括第一 M0S、第二 M0S、第三M0S，以下将第一 MOS简称为MOSl，第二 MOS 简称为M0S2，第三MOS简称为M0S3 ；所述整板电源为电源模块实际为整板所提供电量的具体位置，图3中未给出所有电路模块。参见图3所示，电源控制模块及微动开关的具体工作原理是这样正常工作状态下，OBU安装在车辆上时，触动杆被按压，则微动开关的COM端与NO 端相连，微动开关闭合；微动开关闭合，微控制模块上电后，微控制模块输出高电平到MOSl 的基极和M0S3的基极，使MOSl的源极到漏极截止，M0S3的源极到漏极导通；相应的，MOSl 的漏级为低电平，M0S2的基极为低电平，则使M0S2的源极到漏极导通，即电源控制模块导通，为整板供电。当OBU被拆卸后，触动杆被微动开关弹开，COM端从NO端置回NC端，微动开关断开，微控制模块被断开，则将拆卸信息向安全模块写入，并完成给用户的相关提示，之后，微控制模块向MOSl的基极和M0S3的基极输出低电平，使MOSl源极到漏极导通，M0S3源极到漏极截止，相应的，MOSl的漏级为高电平，M0S2的基极为高电平，则使M0S2的源极到漏极截止，即电源控制模块截止，切断整板电源。所述提示可以是蜂鸣提示，闪烁OLED灯以及在IXD上显示“设备已被拆除”等字样给用户以提示。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种防拆卸车载设备0BU，包括电源模块和微动开关；其特征在于，该OBU还包括 防拆检测模块、微控制模块和电源控制模块；其中，所述防拆检测模块，用于检测并调节微动开关产生的拆卸信号，并将调节所得的拆卸信号发送给微控制模块；所述微控制模块，用于在OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据收到的拆卸信号确定OBU已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开；所述电源控制模块，用于在微控制模块的控制下闭合或断开，使电源模块为OBU整板供电或断电。
2.根据权利要求1所述的防拆卸0BU，其特征在于，所述防拆检测模块调节拆卸信号为将微动开关产生的拆卸信号调节为电平信号。
3.根据权利要求1或2所述的防拆卸0BU，其特征在于，所述微控制模块控制电源控制模块闭合为OBU处于正常工作状态时，微动开关接通电源通路，微控制模块被上电后，控制电源控制模块闭合。
4.根据权利要求1或2所述的防拆卸0BU，其特征在于，所述微控制模块控制电源控制模块断开为微控制模块接收并判断防拆检测模块传输的拆卸信号，确定OBU被拆除后，将拆卸信息写入安全模块，并令声光指示模块发出指示，拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开。
5.根据权利要求1或2所述的防拆卸0BU，其特征在于，所述电源控制模块与所述微动开关并联。
6.根据权利要求1或2所述的防拆卸0BU，其特征在于，所述电源控制模块包括MOS阵列和电阻；所述MOS阵列包括第一 M0S、第二 MOS和第三MOS ；所述微动开关闭合时，所述第一MOS和第三MOS的基极输入高电平，第一MOS的源极到漏极截止，第三MOS的源极到漏极导通，第一 MOS漏极为低电平，第二 MOS基极为低电平，第二 MOS的源极到漏极导通，所述电源控制模块导通；所述微动开关断开时，所述第一MOS和第三MOS的基极输入低电平；第一MOS的源极到漏极导通，第三MOS的源极到漏极截止，第一 MOS漏极为高电平，第二 MOS的基极为高电平， 第二 MOS的源极到漏极截止，所述电源控制模块截止。
7.一种防拆卸OBU的实现方法，其特征在于，在OBU中设置电源控制模块；该方法还包括OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据拆卸信号确定自身已被拆除， 且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源停止为整板供电。
8.根据权利要求7所述的防拆卸OBU的实现方法，其特征在于，所述电源控制模块包括 MOS阵列和电阻；所述MOS阵列包括第一 M0S、第二 MOS和第三MOS ；所述OBU控制电源控制模块闭合为OBU处于正常工作状态时，OBU上的防拆卸触动杆被按压，触发微动开关闭合，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入高电平，第一 MOS的源极到漏极截止，第三MOS的源极到漏极导通，第一 MOS漏极为低电平，第二 MOS基极为低电平，第二 MOS的源极到漏极导通，使所述电源控制模块导通。
9.根据权利要求8所述的防拆卸OBU的实现方法，其特征在于，所述OBU控制电源控制模块断开为OBU被拆除时，防拆卸触动杆触发微动开关弹开，使微动开关断开，所述第一 MOS和第三MOS的基极输入低电平；第一 MOS的源极到漏极导通，第三MOS的源极到漏极截止，第一 MOS漏极为高电平，第二MOS的基极为高电平，第二MOS的源极到漏极截止，使所述电源控制模块截止。
10.根据权利要求9所述的防拆卸OBU的实现方法，其特征在于，所述防拆检测模块调节拆卸信号为将微动开关产生的拆卸信号调节为电平信号。
全文摘要
本发明公开了一种防拆卸车载设备(OBU)，还同时公开了一种防拆卸OBU的实现方法，包括在OBU中设置电源控制模块，还包括OBU处于正常工作状态时，控制电源控制模块闭合；依据拆卸信号确定自身已被拆除，且拆卸信息写入操作和指示操作均结束后，控制电源控制模块断开，电源停止为整板供电。运用该装置和方法可避免因供电不稳定导致拆卸信息写入失败的情况，且拆卸信号不受外界干扰。
文档编号B60R11/00GK102376103SQ201010259019
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者刘虹霞, 曹宇, 杨益起, 邓国勇, 马涛 申请人:中兴通讯股份有限公司