一种车载电子标签防误唤醒的节能电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种车载电子标签防误唤醒的节能电路。防误唤醒的节能电路主要包括光检测电路、第一开关电路、电源电压检测电路、第二开关电路、OBU唤醒交易电路。根据光检测电路检测出光强(如白天)或光弱(如夜晚)，并通过分压检测供电储能元件两端的电压值大小，分别控制第一开关电路和第二开关电路导通或关断，触发OBU唤醒交易电路是否需要对唤醒灵敏度进行调节或关断唤醒电源。在尽可能保证正常交易成功的情况下，减少了误唤醒对供电元件的电量消耗问题，进而提高了OBU的使用寿命。
【专利说明】一种车载电子标签防误唤醒的节能电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通【技术领域】，具体的说是涉及一种通过光检测来调节OBU灵敏度的节能电路。
技术背景
[0002]不停车收费系统(又称电子收费系统Electronic Toll Collect1n System,简称ETC系统)利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identificat1n简称AVI)技术完成车辆与收费站之间的无线数据通讯，进行车辆自动识别和有关收费数据的交换，通过计算机网络进行收费数据的处理，实现不停车自动收费的全电子收费系统。车载单元0BU(即OnBoard Unit 的缩写)，就是米用 DSRC (Dedicated Short Range Communicat1n)技术，与路侧单元RSU(即Road Side Unit的缩写)进行通讯的微波装置。在车辆行进途中，在不停车的情况下，进行车辆身份识别，电子扣费，实现不停车、免取卡，建立无人值守车辆通道。
[0003]随着信息传输技术的不断发展，在OBU的实际应用环境中可能存在不同频段、不同信号强度的唤醒源。尤其近几年，3G、4G、GPS、WIFI等常用的通信设备数量越来越多，信号塔的功率也越来越大，在足够大的功率下，这些设备能频繁地唤醒0BU。目前的OBU唤醒电路大都集成在射频芯片中，可以通过软件设置或硬件开关选择来改变其唤醒灵敏度，但无论怎样调节OBU唤醒灵敏度，都很难使OBU既满足正常交易距离的条件，又同时在非交易区域内不容易被误唤醒。而根据OBU实际使用情况来看，误唤醒耗电已经成为影响OBU寿命最重要的因素之一。长期频繁的误唤醒，会导致OBU的供电元件电量大量消耗，使OBU的使用寿命大幅度降低；这种情况尤其表现在有较强持续误唤醒信号的停车场。
实用新型内容
[0004]为了降低误唤醒对OBU寿命的影响，本实用新型提供一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，所述的防误唤醒的节能电路包括:光检测电路，第一开关电路，电源电压检测电路，第二开关电路，OBU唤醒交易电路；
[0005]所述的光检测电路，主要由光检测元件与缓冲器件组成，与第一开关电路连接，为后级输出提供检测电压信号；
[0006]所述的第一开关电路，连接OBU唤醒交易电路；
[0007]所述的电源电压检测电路，主要包括储能元件与电压检测元件，连接第二开关电路；
[0008]所述的第二开关电路，连接OBU唤醒交易电路；
[0009]所述的OBU唤醒交易电路，控制电子标签唤醒交易。
[0010]所述的光检测元件包括太阳能电池、光敏电阻和光敏三极管中的至少一种。
[0011]所述的缓冲器件包括超级电容、瓷片电容中的至少一种。
[0012]所述的储能单元包括超级电容与太阳能电池的组合，磷酸铁锂电池与太阳能电池的组合。
[0013]所述的电压检测单元包括由二极管、三极管、MOS管或集成芯片限压LDO中的至少一种组成。
[0014]本实用新型通过光检测元件检测光的强度来调节OBU的唤醒灵敏度，具体可以通过光检测元件的输出电压信号或者电流信号的大小来实现光照强度的检测。如果光检测元件的输出信号幅度大于等于设置阈值(如白天)，且直接供电储能装置的输出电压大于等于某值(如2.8V)时，打开OBU唤醒电路，并调节OBU为正常唤醒灵敏度状态。当直接供电储能装置的输出电压小于2.8V时，可以适当的降低OBU的唤醒灵敏度，以防止误唤醒，在直接供电储能装置输出电压过低时可以减小OBU耗电量。如果光检测元件的输出信号小于设置阈值(如夜晚)，且检测直接供电储能装置的电压大于等于某值(如2.8V)时，可以调低OBU的唤醒灵敏度，以减少误唤醒，达到节能的目的。当直接供电储能装置小于2.8V时，OBU处于低电状态，此时可以关闭唤醒电路，节省更多电能，可以防止储能元件因为交易与待机耗电，导致MCU进入低电时的高耗电状态，且OBU很难再实现零伏起充功能。OBU唤醒灵敏度的具体调节方式，是行业内人员所公知的，可以通过硬件电路或程序来实现。
[0015]本实用新型的创新之处在于根据光检测电路检测出光强(如白天)或光弱(如夜晚)，并通过供电储能元件两端的电压值大小，判断是否需要对唤醒灵敏度进行调节或关断唤醒电路。从而达到在尽可能保证正常交易成功的情况下，又减少了误唤醒对供电元件的电量消耗问题，从而提高了 OBU的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1 一种车载电子标签防误唤醒的节能电路结构图
[0017]图2光检测电路实例图
[0018]图3 —种车载电子标签防误唤醒的节能电路实例图
【具体实施方式】
[0019]下面结合结构图和实例图具体说明本实用新型的技术特点。
[0020]图1为一种车载电子标签防误唤醒的节能电路结构图，包括光检测电路1、第一开关电路2、电源电压检测电路3、第二开关电路4、OBU唤醒交易电路5。光检测电路I把光检测元件接收到的光能转换成电能对小型储能元件进行充电，并对小型储能元件两端的电压进行分压检测输出；第一开关电路2是要将光检测电路两端的输出电压与设定的电压阈值进行比较，从而判断是否打开或关断开关电路；电源电压检测电路3主要包括储能单元，与电压检测单元。储能单元可以是超级电容与太阳能电池的组合，也可以是磷酸铁锂电池与太阳能电池的组合等，它直接对OBU整个电路供电。电压检测单元可以是最简单电阻分压电路，也可以是由二极管、三极管、MOS管等组成的电路；第二开关电路4是要将电源电压检测电路3输出的电压值与设定的电压阈值进行比较，从而判断是否打开或关断开关电路；0BU唤醒交易电路5是根据前两个开关电路的开或者关来决定OBU是否需要调节唤醒灵敏度或关闭唤醒电路。本实用新型主要利用光检测元件的输出电压信号或者电流信号的大小来实现检测光的强度，对OBU的唤醒灵敏度进行标定，以减少误唤醒，更好的节省了供电元件的电能，提高了 OBU的使用寿命和工作效率。比如，光检测电路两端的输出电压值要和所设置的阈值3.2V比较，若大于该值，则打开第一电路开关，否则断开第一电路开关；把储能装置两端的输出电压值和所设置的阈值2.8V相比较，若大于该值，则打开第二电路开关，否则切断该电路开关。综合两组开关电路，调节OBU为正常唤醒灵敏度、调节OBU为低唤醒灵敏度以及关闭唤醒电路。
[0021]图2为光检测电路实例图，其中光检测元件可以是太阳能电池，可以是光敏电阻，可以是光敏三极管，也可以是其它光接收器等；D1为二极管，具有单向导电性，防止施加反向电压；Cl为缓冲器件，可以是小型储能元件，比如超级电容、瓷片电容等，主要起到对光检测元件输出的电压信号进行缓冲延时的作用；R1、R2分别为电阻I和电阻2，目的是分压输出反应光强的电压信号，并作为输入信号与第一开关电路的阈值电压进行比较，从而控制开关电路是否打开或关断。
[0022]图3为一种车载电子标签防误唤醒的节能电路实例图，其中光检测电路在图2中已详细说明，主要作用是将光的强度转化成电压信号大小输出；Q1为低功耗的N沟道MOS管，光检测电路输出与Ql控制引脚相连，通过检测光照强度转换为电压信号量，与设置阈值进行对比，如果检测值高于或等于设置阈值，Ql开关打开，输出高电平信号，如果检测值低于设置阈值，Ql关断开关，输出低电平；U1为OBU直接供电元件；电阻R3和R4组成分压电路检测直接供电元件输出电压值的大小，其输出信号用于控制Q2(低功耗的N沟道MOS管)的打开或关断，如果检测输出信号高于或等于设置阈值时，Q2打开，输出高电平，如果检测输出信号低于设置阈值时，Q2关断，输出低电平；U2为二输入与门电路，U3为二输入或门，它们共同用于对光强阈值与直接供电元件电压阈值比较的逻辑判断；U4为OBU交易电路，主要由MCU控制电路、射频电路、及存储单元等组成；U5为唤醒电路电源，用于给唤醒电路供电，U6为正常灵敏度唤醒电路，为OBU交易提供正常的唤醒灵敏度，产生唤醒信号;U7为低灵敏度唤醒电路，为OBU交易提供较低的唤醒灵敏度，能有效地降低误唤醒；Q3、Q4为低功耗的N沟道MOS管，Q5为低功耗的P沟道MOS管，Q3、Q4、Q5分别作为连接U4与U5、U6、U7模块的开关，当检测到光强(如白天)，电池电压高于或等于设置阈值时，Q3打开，Q4打开，Q5关断，此时OBU处于正常唤醒灵敏度状态，电池电压低于设置阈值时，Q3打开，Q4关断，Q5打开，此时OBU处于低唤醒灵敏度状态，当检测到光弱(如夜晚)，电池电压高于或等于设置阈值时，Q3打开，Q4关断，Q5打开，此时OBU处于低唤醒灵敏度状态，电池电压低于设置阈值时，Q3关断，Q4关断，Q5打开，此时OBU唤醒电路电源关闭，处于无唤醒状态。
【权利要求】
1.一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，其特征在于，所述的防误唤醒的节能电路包括:光检测电路，第一开关电路，电源电压检测电路，第二开关电路，OBU唤醒交易电路； 所述的光检测电路，主要由光检测元件与缓冲器件组成，与第一开关电路连接，为后级输出提供检测电压信号； 所述的第一开关电路，连接OBU唤醒交易电路； 所述的电源电压检测电路，主要包括储能单元与电压检测单元，连接第二开关电路； 所述的第二开关电路，连接OBU唤醒交易电路； 所述的OBU唤醒交易电路，控制电子标签唤醒交易。
2.根据权利要求1所述的一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，其特征在于，所述的光检测元件包括太阳能电池、光敏电阻和光敏三极管中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，其特征在于，所述的缓冲器件包括超级电容、瓷片电容中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，其特征在于，所述的储能单元包括超级电容与太阳能电池的组合，磷酸铁锂电池与太阳能电池的组合。
5.根据权利要求1所述的一种车载电子标签防误唤醒的节能电路，其特征在于，所述的电压检测单元包括由二极管、三极管、MOS管或集成芯片限压LDO中的至少一种组成。
【文档编号】G07B15/06GK203966203SQ201420399594
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】余亮, 邓永强, 石永旭, 郑高, 余峰, 彭磊 申请人:武汉万集信息技术有限公司