专利名称：一种车载单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种不停车收费系统中的车载单元，尤其是指一种具有电源管理功能的车载单元。
背景技术：
在ETC(电子不停车自动收费)系统中，车载单元一般采用普通的一次性电池为整个车载单元提供运行所必须的电量来源，在电量相对稳定的情况下为使车载单元运行功耗较低，通常采用硬件延时断电电路自然断电或MCU系统休眠-激活模式切换的方式进行电源管理。MCU系统休眠-激活模式切换的方式的优点是电路简单，比较容易实现，但由于 MCU系统由电源供电模块持续供电，不能进行简单直接的上电复位(即MCU系统重新上电后，程序从头开始运行)，长期工作时存在不稳定导致模式无法正常切换的风险，另外待机功耗也比硬件延时断电电路自然断电的方式大。而硬件延时断电电路自然断电的方式由于电源供电模块不对MCU系统持续供电，则不存在上述风险且待机功耗较小，但其在交易状态的功耗比MCU休眠-激活模式切换的方式大。据统计，现有的车载单元在交易状态下，车载单元的有效交易时间通常小于500ms，而硬件延时断电电路的自然断电时间受温度影响很大，低温下的自然断电时间比常温短很多，为保证低温下的自然断电时间足够长，常温下硬件延时断电电路自然断电的时间通常为^左右，这样车载单元在交易成功后或识别为误唤醒或插卡、防拆检测完成时无法立即进入待机状态，产生了不必要的功耗。常温下车载单元有效交易时间仅占交易状态上电时间的25 %左右，而无效工作时间则占75 %左右。因此如何缩短产品的无效工作时间，降低硬件延时断电电路自然断电的方式在交易状态的功耗，提高电池的利用率，增强产品的使用寿命是亟待解决的技术问题。
实用新型内容为解决现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种具有电源管理功能的车载单元，它既保证了车载单元在待机状态的静态功耗较小，又有效地降低了车载单元在交易状态的耗电量、提高电池的利用效率，延长产品的使用寿命。这种车载单元，包括电源供电模块、硬件延时断电电路、MCU系统及开关模块；所述电源供电模块通过所述开关模块与所述硬件延时断电电路连接；所述电源供电模块通过所述开关模块与所述MCU系统连接。优选地，所述开关模为第一开关管和第二开关管构成的两级开关模块。优选地，所述车载单元还包括第三开关管，所述MCU系统通过所述第三开关管与所述硬件延时断电电路连接。优选地，所述车载单元还包括电源启动模块，所述电源启动模块与所述电源供电模块连接，所述电源启动模块与所述开关模块控制端连接以控制所述开关模块的开关状态。优选地，所述电源启动模块包括插卡检测电路、防拆检测电路和唤醒电路[0009]优选地，所述唤醒电路的工作频率为5. 8G。优选地，所述车载单元还包括功能模块，所述功能模块通过所述开关模块与所述电源供电模块连接；所述功能模块与MCU系统连接。优选地，所述功能模块包括IC卡读写电路、人机接口电路和通信电路。优选地，所述通信电路的工作频率为5. 8G。本实用新型的有益效果是电源供电模块通过开关模块与MCU系统连接，实现了电源供电模块对MCU系统的供电控制，同时也减少了电源供电模块持续供电的模块或电路，车载单元的静态功率比现有技术中的静态状态功率更低。例如，当无需对MCU系统供电时，则可以关闭开关模块，从而断开电源供电模块对MCU系统的供电；当需要对MCU系统供电时，则可以使开关模块处于打开状态，从而电源供电模块对MCU系统供电。另外，MCU系统与硬件延时断电电路通过第三开关管连接，从而MCU系统可以通过控制第三开关管的开合来实现缩短或延长硬件延时断电电路的断电时间，这样车载单元在交易成功后或识别为误唤醒、或插卡、防拆检测完成时可以由MCU系统控制马上进入待机状态，从而大大减少车载单元的不必要的功耗。
图1为本实用新型车载单元实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地说明本实用新型的技术特点，下面将结合附图进一步说明。如图1所示，本实施例的车载单元(以下简称为0BU) 100，包括电源供电模块110、 硬件延时断电电路130、MCU系统150、电源启动模块120，功能模块140及开关模块170第三开关管160。其中，开关模块170还包括第一开关管171和第二开关管172。本实施例0BU100的电源启动模块120包括插卡检测电路121、防拆检测电路122 和唤醒电路123 ；功能模块140包括IC卡读写电路141、人机接口电路142和通信电路143。 其中，唤醒电路123和通信电路143的工作频率为5. 8G。一般地，可以采用普通的一次性电池来组成电源供电模块110，为整个0BU100提供运行所必须的电量来源。由于一次性电池的电池总量一定，为延长其使用时间，应尽量使 0BU100运行功率最低，为此，本实用新型中采用减少由电源供电模块110持续供电的电路或模块，从而达到降低0BU100运行功率的目的。其中，电源启动模块120与电源供电模块110连接，并且在整个0BU100中电源供电模块110仅对电源启动模块120持续供电，即电源启动模块120中的插卡检测电路121、 防拆检测电路122和唤醒电路123均是持续带电的。而其他电路或模块的供电需要经过开关模块170的调控才能由电源供电模块110供电。电源启动模块120与开关模块170中的第一开关管171连接，向第一开关管171传递电信号，控制第一开关管171处于打开状态。 第二开关管172与第一开关管171连接，由第一开关管171控制第二开关管172的开与关， 这样只有开关模块170处于打开状态下MCU系统150、硬件延时断电电路130、功能模块140 才能由电源供电模块110供电。另外，从图1可看出，MCU系统150与硬件延时断电电路130通过第三开关管160连接，MCU系统150中设有控制软件，可以通过第三开关管160对硬件延时断电电路130进行控制。硬件延时断电电路130再通过控制开关模块170的关闭从而切断电源供电模块 110与非直接连接的模块或电路的供电。具体运行流程如下0BU100有两种工作状态，待机状态和交易状态。在待机状态下，电源启动模块120 是持续带电的，如出现下述任意一种情况，0BU100即被唤醒(1)插卡检测电路121检测到IC卡插入；(2)防拆检测电路122检测到0BU100被拆卸；(3)唤醒电路123检测到外界的特定的唤醒信号。以第(3)种情况为例，当电源启动模块120中的唤醒电路123接收到外界的5. 8G 交易信号而被唤醒，唤醒电路123将交易信号转换成电信号向开关模块170中的第一开关管171传送，控制第一开关管171打开。其中，第一开关管171作为小功率的开关管在开关模块170中起控制作用，由受控制的第二开关管172负载大电流的流通。这时第一开关管 171随即向第二开关管172发出电信号，控制第二开关管172打开，0BU100内的硬件延时断电电路130、MCU系统150及功能模块140可通过打开的开关模块170与电源供电模块110 连通，各个电路或模块处于通电状态，0BU100即进入交易状态。功能模块140中的通信电路 143接收到有效的5. 8G数据信号并与MCU系统150通信，完成交易程序。待MCU系统150 检测出交易完成时，0BU100此时仍处于交易状态下，MCU系统150随即启动控制软件，向第三开关管160发出控制信号，通过第三开关管160来控制硬件延时断电电路130立即断电。 进一步地，由硬件延时断电电路130向开关模块170发出控制信号，控制第一开关管171关闭，进而第二开关管172也随即关闭，切断电源供电模块110与功能模块140、硬件延时断电电路130和MCU系统150的供电。在现有技术中，硬件延时断电电路130中常常装设有电容器，由电容器的充放电时间来决定自然断电的时间，如此则导致交易完成后，硬件延时断电电路130不会立即断电，而需等待电容器自然放电完毕后才断电，使0BU100在交易成功后仍然处于交易状态而造成不必要的功耗。本实施例中，通过MCU系统150的控制软件，对硬件延时断电电路130中的电容器的充放电进行控制，达到控制硬件延时断电电路130的断电时间目的。这样，0BU100内除了电源供电模块110及电源启动模块120外的其它电路或模块均处于断电状态中，即0BU100进入待机状态。在电源启动模块120中的唤醒电路123 接收到下一次交易信号前，整个0BU100静态功率消耗很低，电源供电模块110只对电源启动模块120持续供电，而功能模块140、MCU系统150、硬件延时断电电路130只有在交易状态下才上电。在其他的实施例中，例如在5. 8G唤醒电路123接收到其他干扰信号导致0BU100 进入交易状态时，由于5. 8G通信电路143中没有收到有效的数据信号，MCU系统150识别唤醒电路123被误唤醒，也可以通过MCU系统150的软件控制硬件延时断电电路130马上断电，而无需等硬件延时断电电路130中的电容器放电完全后自然断电，以达到让0BU100 马上进入待机状态，降低功耗的目的。另外在对0BU100—次发行需要长时间上电时，可由 MCU系统150来延长硬件延时断电电路130的断电时间，无需多次唤醒上电。同理，如果出现电源启动模块120中的插卡检测电路121检测到IC卡的插入，或者防拆检测电路122检测到0BU100被拆卸，电源启动模块120均会向开关模块170发送电信号，唤醒0BU100为交易状态，启动与插卡检测电路121或防拆检测电路122相关的程序。 最后，本领域技术人员还可在本实用新型精神内做其它变化。当然，这些依据本实用新型精神所作的变化，都应包含在本实用新型的精神范围内。
权利要求1.一种车载单元，包括电源供电模块、硬件延时断电电路、MCU系统及开关模块；所述电源供电模块通过所述开关模块与所述硬件延时断电电路连接；其特征在于，所述电源供电模块通过所述开关模块与所述MCU系统连接。
2.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述开关模块为第一开关管和第二开关管构成的两级开关模块。
3.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，还包括第三开关管，所述MCU系统通过所述第三开关管与所述硬件延时断电电路连接。
4.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，还包括电源启动模块，所述电源启动模块与所述电源供电模块连接，所述电源启动模块与所述开关模块控制端连接以控制所述开关模块的开关状态。
5.根据权利要求4所述的车载单元，其特征在于，所述电源启动模块包括插卡检测电路、防拆检测电路和唤醒电路。
6.根据权利要求5所述的车载单元，其特征在于，所述唤醒电路的工作频率为5.8G。
7.根据权利要求1所述的车载单元，其特征在于，还包括功能模块，所述功能模块通过所述开关模块与所述电源供电模块连接；所述功能模块与MCU系统连接。
8.根据权利要求7所述的车载单元，其特征在于，所述功能模块包括IC卡读写电路、人机接口电路和通信电路。
9.根据权利要求8所述的车载单元，其特征在于，所述通信电路的工作频率为5.8G。
专利摘要本实用新型涉及一种不停车收费系统中的车载单元，尤其是指一种具有电源管理功能的车载单元。这种车载单元，包括电源供电模块、硬件延时断电电路、MCU系统及开关模块；所述电源供电模块通过所述开关模块与所述硬件延时断电电路连接；所述电源供电模块通过所述开关模块与所述MCU系统连接。车载单元还包括第三开关管，MCU系统通过第三开关管与硬件延时断电电路连接。本实用新型中MCU系统可根据车载单元实际需要，控制硬件延时断电电路缩短或延长断电时间，且电源供电模块仅对电源启动模块持续供电，既保证了车载单元在待机状态的静态功耗较小，又大大降低了车载单元在交易状态的功耗。
文档编号B60R16/03GK202186348SQ20112027963
公开日2012年4月11日 申请日期2011年8月3日 优先权日2011年8月3日
发明者向涛, 张亮, 徐根华 申请人:深圳市金溢科技有限公司