一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，可对车载电子标签的耗电进行检测，并在车载电子标签出现过电流耗电时使车载电子标签恢复正常工作状态，保护电池，使电池电量不至于被快速耗尽。本实用新型提供的车载电子标签是将一个低阻值电阻串接在供电电源和主体电路之间，由耗电检测电路对串联电阻两端的电压进行采集检测，进而得出车载电子标签的耗电。耗电检测电路把串联电阻两端的电压压差进行放大，将放大后的电压压差与供电电源提供的参考电压使用比较器进行比较。如果出现异常耗电，比较器给出高电平信号给复位电路，复位电路复位MCU，从而使OBU恢复正常工作状态。
【专利说明】一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签
【技术领域】
[0001]本发明涉及ETC【技术领域】，具体的讲是一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签。
【背景技术】
[0002]在ETC系统中，车载电子标签(On Borad Unit)，简称为0BU，它一般贴在汽车的前挡风玻璃上，在经过收费站时与ETC车道上天线进行交易完成扣费等操作。OBU的供电电源一般为一次性锂亚电池或者与超级电容两者的组合。为了使车载电子标签能工作较长的时间，车载电子标签的工作方式是“睡眠-唤醒-睡眠”的低耗能工作方式。车载电子标签大部分时间处在睡眠状态，关闭各个模块的供电，只保留检测唤醒源等必要的功能，以保证车载电子标签在大部分时间维持在一个低电流的耗电状态；当有唤醒源触发时，车载电子标签被唤醒，开启各个模块供电以对唤醒源进行处理；在处理完唤醒源后，关闭各个模块的供电，车载电子标签重新进入睡眠状态。
[0003]但车载电子标签这种理想的“睡眠-唤醒-睡眠”的工作状态并不是一直顺利的，经常出现异常。在车载电子标签出现异常时，车载电子标签在进入睡眠状态时仍然会保持高耗电状态，或者在唤醒态耗电电流远大于正常值。车载电子标签的这种异常耗电状态并不能被人直接察觉，只能借助于仪器的测量才能知道车载电子标签产生了高耗电。一旦车载电子标签出现这种高耗电的异常，电池电量会被快速耗尽，进而使车载电子标签停止工作。
[0004]因此，迫切需要有一种方法能够实时检测车载电子标签的耗电状态，并在车载电子标签出现过电流耗电时对车载电子标签进行控制，使车载电子标签恢复正常工作状态，保护电池，使电池电量不至于快速耗尽。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，可对车载电子标签的耗电进行检测，并在车载电子标签出现过电流耗电时使车载电子标签恢复正常工作状态，保护电池，使电池电量不至于被快速耗尽。本实用新型提供的车载电子标签是将一个低阻值电阻串接在供电电源和主体电路之间，由耗电检测电路对串联电阻两端的电压进行采集检测，进而得出车载电子标签的耗电。耗电检测电路把串联电阻两端的电压压差进行放大，将放大后的电压压差与供电电源提供的参考电压使用比较器进行比较。如果出现异常耗电，比较器给出高电平信号给复位电路，复位电路复位MCU，从而使OBU恢复正常工作状态。
[0006]本实用新型的目的是，提供一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，包括供电电源、串联电阻、主体电路以及耗电检测电路。串联电阻串接在车载电子标签的供电电源和主体电路之间，由耗电检测电路对串联电阻两端的电压进行采集检测，进而得出车载电子标签的耗电情况，在耗电出现异常时，特别是产生过电流耗电时，对车载电子标签进行保护。
[0007]所述的供电电源为一次性锂亚电池或者与超级电容两者的组合。
[0008]所述的串联电阻为低阻值电阻，阻值小于10欧，且精度在0.1%到5%之间。使用低阻值电阻的目的是为了让电阻本身消耗较小的电压，使用精度在0.1 %到5 %之间的高精密电阻是为了保证电压采集的准确性。
[0009]所述的耗电检测电路包括分压电阻，放大器和比较器，分压电阻用于将参考电压进行分压，放大器用于放大串联电阻两端的电压压差，即参考电压和供电电压的电压差，比较器用于将放大后的电压压差与分压电阻分压后的参考电压进行比较。
[0010]所述的耗电检测电路还可包括AD芯片，用于将放大器放大后的电压压差转换成数字量。
[0011 ] 所述的主体电路包括复位电路、MCU和功能模块电路，复位电路接收比较器给出的高低电平信号控制MCU进行复位操作；MCU协调各功能模块电路之间的工作；功能模块电路用于实现车载电子标签的各项功能。
[0012]本实用新型的有益效果在于:采用本方明的技术方案，一方面，可对车载电子标签的异常耗电进行实时检测，避免车载电子标签长时间处于高耗电状态，保护电池；另一方面，当有异常发生时，自动复位MCU，使车载电子标签能恢复到正常工作状态。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
[0014]图1为本实用新型所述的车载电子标签的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的一种实施实例示意图。
[0016]图3为本实用新型的另一种实施实例示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0018]图1为本发明所提供的车载电子标签的结构示意图。如图1所示，在OBU供电电源11和OBU主体电路14之间串接一个低阻值的电阻12。所述串联电阻12的阻值要小于10欧，可以保证本身消耗较小的电压，并且所述的电阻12精度要在精度在0.1%到5%之间，可以保证采集电压的准确性。
[0019]由于串联电阻12串接在电路中，根据电路的分压原理，OBU主体电路14所消耗的电流可以通过采集串联电阻12两端的电压再除以电阻的阻值计算出来。耗电检测电路13负责检测串联电阻12两端的电压并给出控制信息给OBU主体电路14。
[0020]图2为本发明所提供的车载电子标签的一种实施实例，其中，耗电检测电路13包括放大器31，比较器32和分压电阻33组成；主体电路14由复位电路41，MCU芯片42和功能模块电路43组成。
[0021]如图2所示，分压电阻33由一对阻值相同的电阻Rl和R2组成，分压电阻33对参考电压UO进行分压，输出的电压值为参考电压的一半，记为U0/2，作为比较器32的A端输入；放大器31的A端接参考电压UO，B端接供电电压Ul，C端输出为放大后的电压压差U2，作为比较器32的B端输入。
[0022]当OBU处于正常工作状态时，耗电电流在正常范围内，放大器31的输出电压U2小于分压后的参考电压U0/2，比较器32的C端输出低电平信号给复位电路41。
[0023]当OBU处于异常状态时，耗电电流过大，放大器31的输出电压U2将大于分压后的参考电压U0/2，比较器32的C端将给出高电平信号给复位电路41。复位电路41在收到高电平信号后发出复位信号给MCU芯片42，MCU在收到复位信号后立即复位，从而及时退出异常状态。
[0024]可选地，还可以将放大后的电压值U2经过AD芯片转换成数字信号，将转换后的数字信号输入到MCU中，MCU就可实时的知道电路的耗电大小，根据耗电大小识别是否存在异常状态。
[0025]在图2所示的实施实例基础上，在耗电检测电路13上增加AD采集芯片34，就是如图3所示的实施实例。AD采集芯片34可以将放大器31输出的电压U2转换成数字信号，转换后的数字信号再输入到MCU中，MCU可通过该数字量实时的知道电路的耗电情况。
[0026]本领域技术人员应该明白，本发明所述的方法和系统并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，其特征是:包括供电电源、串联电阻、主体电路以及耗电检测电路，所述串联电阻串接在车载电子标签的供电电源和主体电路之间。
2.根据权利要求1所述的一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，其特征是:所述的串联电阻为低阻值电阻，阻值小于10欧，且精度在0.1%到5%之间。
3.根据权利要求1所述的一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，其特征是:所述的耗电检测电路包括分压电阻，放大器和比较器。
4.根据权利要求1所述的一种具有耗电检测和过电流保护功能的车载电子标签，其特征是:所述的主体电路包括复位电路、MCU和功能模块电路。
【文档编号】G06K19/073GK204189187SQ201420698913
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】谢仲, 陈琦, 王开然, 马戎戎 申请人:北京万集科技股份有限公司