專利名稱：一種車載單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種不停車收費系統(tǒng)中的車載單元，尤其是指一種具有電源管理功能的車載單元。
背景技術(shù)：
在ETC(電子不停車自動收費)系統(tǒng)中，車載單元一般采用普通的一次性電池為整個車載單元提供運行所必須的電量來源，在電量相對穩(wěn)定的情況下為使車載單元運行功耗較低，通常采用硬件延時斷電電路自然斷電或MCU系統(tǒng)休眠-激活模式切換的方式進行電源管理。MCU系統(tǒng)休眠-激活模式切換的方式的優(yōu)點是電路簡單，比較容易實現(xiàn)，但由于 MCU系統(tǒng)由電源供電模塊持續(xù)供電，不能進行簡單直接的上電復(fù)位(即MCU系統(tǒng)重新上電后，程序從頭開始運行)，長期工作時存在不穩(wěn)定導(dǎo)致模式無法正常切換的風(fēng)險，另外待機功耗也比硬件延時斷電電路自然斷電的方式大。而硬件延時斷電電路自然斷電的方式由于電源供電模塊不對MCU系統(tǒng)持續(xù)供電，則不存在上述風(fēng)險且待機功耗較小，但其在交易狀態(tài)的功耗比MCU休眠-激活模式切換的方式大。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)有的車載單元在交易狀態(tài)下，車載單元的有效交易時間通常小于500ms，而硬件延時斷電電路的自然斷電時間受溫度影響很大，低溫下的自然斷電時間比常溫短很多，為保證低溫下的自然斷電時間足夠長，常溫下硬件延時斷電電路自然斷電的時間通常為^左右，這樣車載單元在交易成功后或識別為誤喚醒或插卡、防拆檢測完成時無法立即進入待機狀態(tài)，產(chǎn)生了不必要的功耗。常溫下車載單元有效交易時間僅占交易狀態(tài)上電時間的25 %左右，而無效工作時間則占75 %左右。因此如何縮短產(chǎn)品的無效工作時間，降低硬件延時斷電電路自然斷電的方式在交易狀態(tài)的功耗，提高電池的利用率，增強產(chǎn)品的使用壽命是亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本實用新型提供一種具有電源管理功能的車載單元，它既保證了車載單元在待機狀態(tài)的靜態(tài)功耗較小，又有效地降低了車載單元在交易狀態(tài)的耗電量、提高電池的利用效率，延長產(chǎn)品的使用壽命。這種車載單元，包括電源供電模塊、硬件延時斷電電路、MCU系統(tǒng)及開關(guān)模塊；所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述硬件延時斷電電路連接；所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述MCU系統(tǒng)連接。優(yōu)選地，所述開關(guān)模為第一開關(guān)管和第二開關(guān)管構(gòu)成的兩級開關(guān)模塊。優(yōu)選地，所述車載單元還包括第三開關(guān)管，所述MCU系統(tǒng)通過所述第三開關(guān)管與所述硬件延時斷電電路連接。優(yōu)選地，所述車載單元還包括電源啟動模塊，所述電源啟動模塊與所述電源供電模塊連接，所述電源啟動模塊與所述開關(guān)模塊控制端連接以控制所述開關(guān)模塊的開關(guān)狀態(tài)。優(yōu)選地，所述電源啟動模塊包括插卡檢測電路、防拆檢測電路和喚醒電路[0009]優(yōu)選地，所述喚醒電路的工作頻率為5. 8G。優(yōu)選地，所述車載單元還包括功能模塊，所述功能模塊通過所述開關(guān)模塊與所述電源供電模塊連接；所述功能模塊與MCU系統(tǒng)連接。優(yōu)選地，所述功能模塊包括IC卡讀寫電路、人機接口電路和通信電路。優(yōu)選地，所述通信電路的工作頻率為5. 8G。本實用新型的有益效果是電源供電模塊通過開關(guān)模塊與MCU系統(tǒng)連接，實現(xiàn)了電源供電模塊對MCU系統(tǒng)的供電控制，同時也減少了電源供電模塊持續(xù)供電的模塊或電路，車載單元的靜態(tài)功率比現(xiàn)有技術(shù)中的靜態(tài)狀態(tài)功率更低。例如，當(dāng)無需對MCU系統(tǒng)供電時，則可以關(guān)閉開關(guān)模塊，從而斷開電源供電模塊對MCU系統(tǒng)的供電；當(dāng)需要對MCU系統(tǒng)供電時，則可以使開關(guān)模塊處于打開狀態(tài)，從而電源供電模塊對MCU系統(tǒng)供電。另外，MCU系統(tǒng)與硬件延時斷電電路通過第三開關(guān)管連接，從而MCU系統(tǒng)可以通過控制第三開關(guān)管的開合來實現(xiàn)縮短或延長硬件延時斷電電路的斷電時間，這樣車載單元在交易成功后或識別為誤喚醒、或插卡、防拆檢測完成時可以由MCU系統(tǒng)控制馬上進入待機狀態(tài)，從而大大減少車載單元的不必要的功耗。

圖1為本實用新型車載單元實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了更好地說明本實用新型的技術(shù)特點，下面將結(jié)合附圖進一步說明。如圖1所示，本實施例的車載單元(以下簡稱為0BU) 100，包括電源供電模塊110、 硬件延時斷電電路130、MCU系統(tǒng)150、電源啟動模塊120，功能模塊140及開關(guān)模塊170第三開關(guān)管160。其中，開關(guān)模塊170還包括第一開關(guān)管171和第二開關(guān)管172。本實施例0BU100的電源啟動模塊120包括插卡檢測電路121、防拆檢測電路122 和喚醒電路123 ；功能模塊140包括IC卡讀寫電路141、人機接口電路142和通信電路143。 其中，喚醒電路123和通信電路143的工作頻率為5. 8G。一般地，可以采用普通的一次性電池來組成電源供電模塊110，為整個0BU100提供運行所必須的電量來源。由于一次性電池的電池總量一定，為延長其使用時間，應(yīng)盡量使 0BU100運行功率最低，為此，本實用新型中采用減少由電源供電模塊110持續(xù)供電的電路或模塊，從而達到降低0BU100運行功率的目的。其中，電源啟動模塊120與電源供電模塊110連接，并且在整個0BU100中電源供電模塊110僅對電源啟動模塊120持續(xù)供電，即電源啟動模塊120中的插卡檢測電路121、 防拆檢測電路122和喚醒電路123均是持續(xù)帶電的。而其他電路或模塊的供電需要經(jīng)過開關(guān)模塊170的調(diào)控才能由電源供電模塊110供電。電源啟動模塊120與開關(guān)模塊170中的第一開關(guān)管171連接，向第一開關(guān)管171傳遞電信號，控制第一開關(guān)管171處于打開狀態(tài)。 第二開關(guān)管172與第一開關(guān)管171連接，由第一開關(guān)管171控制第二開關(guān)管172的開與關(guān)， 這樣只有開關(guān)模塊170處于打開狀態(tài)下MCU系統(tǒng)150、硬件延時斷電電路130、功能模塊140 才能由電源供電模塊110供電。另外，從圖1可看出，MCU系統(tǒng)150與硬件延時斷電電路130通過第三開關(guān)管160連接，MCU系統(tǒng)150中設(shè)有控制軟件，可以通過第三開關(guān)管160對硬件延時斷電電路130進行控制。硬件延時斷電電路130再通過控制開關(guān)模塊170的關(guān)閉從而切斷電源供電模塊 110與非直接連接的模塊或電路的供電。具體運行流程如下0BU100有兩種工作狀態(tài)，待機狀態(tài)和交易狀態(tài)。在待機狀態(tài)下，電源啟動模塊120 是持續(xù)帶電的，如出現(xiàn)下述任意一種情況，0BU100即被喚醒(1)插卡檢測電路121檢測到IC卡插入；(2)防拆檢測電路122檢測到0BU100被拆卸；(3)喚醒電路123檢測到外界的特定的喚醒信號。以第(3)種情況為例，當(dāng)電源啟動模塊120中的喚醒電路123接收到外界的5. 8G 交易信號而被喚醒，喚醒電路123將交易信號轉(zhuǎn)換成電信號向開關(guān)模塊170中的第一開關(guān)管171傳送，控制第一開關(guān)管171打開。其中，第一開關(guān)管171作為小功率的開關(guān)管在開關(guān)模塊170中起控制作用，由受控制的第二開關(guān)管172負載大電流的流通。這時第一開關(guān)管 171隨即向第二開關(guān)管172發(fā)出電信號，控制第二開關(guān)管172打開，0BU100內(nèi)的硬件延時斷電電路130、MCU系統(tǒng)150及功能模塊140可通過打開的開關(guān)模塊170與電源供電模塊110 連通，各個電路或模塊處于通電狀態(tài)，0BU100即進入交易狀態(tài)。功能模塊140中的通信電路 143接收到有效的5. 8G數(shù)據(jù)信號并與MCU系統(tǒng)150通信，完成交易程序。待MCU系統(tǒng)150 檢測出交易完成時，0BU100此時仍處于交易狀態(tài)下，MCU系統(tǒng)150隨即啟動控制軟件，向第三開關(guān)管160發(fā)出控制信號，通過第三開關(guān)管160來控制硬件延時斷電電路130立即斷電。 進一步地，由硬件延時斷電電路130向開關(guān)模塊170發(fā)出控制信號，控制第一開關(guān)管171關(guān)閉，進而第二開關(guān)管172也隨即關(guān)閉，切斷電源供電模塊110與功能模塊140、硬件延時斷電電路130和MCU系統(tǒng)150的供電。在現(xiàn)有技術(shù)中，硬件延時斷電電路130中常常裝設(shè)有電容器，由電容器的充放電時間來決定自然斷電的時間，如此則導(dǎo)致交易完成后，硬件延時斷電電路130不會立即斷電，而需等待電容器自然放電完畢后才斷電，使0BU100在交易成功后仍然處于交易狀態(tài)而造成不必要的功耗。本實施例中，通過MCU系統(tǒng)150的控制軟件，對硬件延時斷電電路130中的電容器的充放電進行控制，達到控制硬件延時斷電電路130的斷電時間目的。這樣，0BU100內(nèi)除了電源供電模塊110及電源啟動模塊120外的其它電路或模塊均處于斷電狀態(tài)中，即0BU100進入待機狀態(tài)。在電源啟動模塊120中的喚醒電路123 接收到下一次交易信號前，整個0BU100靜態(tài)功率消耗很低，電源供電模塊110只對電源啟動模塊120持續(xù)供電，而功能模塊140、MCU系統(tǒng)150、硬件延時斷電電路130只有在交易狀態(tài)下才上電。在其他的實施例中，例如在5. 8G喚醒電路123接收到其他干擾信號導(dǎo)致0BU100 進入交易狀態(tài)時，由于5. 8G通信電路143中沒有收到有效的數(shù)據(jù)信號，MCU系統(tǒng)150識別喚醒電路123被誤喚醒，也可以通過MCU系統(tǒng)150的軟件控制硬件延時斷電電路130馬上斷電，而無需等硬件延時斷電電路130中的電容器放電完全后自然斷電，以達到讓0BU100 馬上進入待機狀態(tài)，降低功耗的目的。另外在對0BU100—次發(fā)行需要長時間上電時，可由 MCU系統(tǒng)150來延長硬件延時斷電電路130的斷電時間，無需多次喚醒上電。同理，如果出現(xiàn)電源啟動模塊120中的插卡檢測電路121檢測到IC卡的插入，或者防拆檢測電路122檢測到0BU100被拆卸，電源啟動模塊120均會向開關(guān)模塊170發(fā)送電信號，喚醒0BU100為交易狀態(tài)，啟動與插卡檢測電路121或防拆檢測電路122相關(guān)的程序。 最后，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本實用新型精神內(nèi)做其它變化。當(dāng)然，這些依據(jù)本實用新型精神所作的變化，都應(yīng)包含在本實用新型的精神范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車載單元，包括電源供電模塊、硬件延時斷電電路、MCU系統(tǒng)及開關(guān)模塊；所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述硬件延時斷電電路連接；其特征在于，所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述MCU系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載單元，其特征在于，所述開關(guān)模塊為第一開關(guān)管和第二開關(guān)管構(gòu)成的兩級開關(guān)模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載單元，其特征在于，還包括第三開關(guān)管，所述MCU系統(tǒng)通過所述第三開關(guān)管與所述硬件延時斷電電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載單元，其特征在于，還包括電源啟動模塊，所述電源啟動模塊與所述電源供電模塊連接，所述電源啟動模塊與所述開關(guān)模塊控制端連接以控制所述開關(guān)模塊的開關(guān)狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載單元，其特征在于，所述電源啟動模塊包括插卡檢測電路、防拆檢測電路和喚醒電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車載單元，其特征在于，所述喚醒電路的工作頻率為5.8G。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載單元，其特征在于，還包括功能模塊，所述功能模塊通過所述開關(guān)模塊與所述電源供電模塊連接；所述功能模塊與MCU系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車載單元，其特征在于，所述功能模塊包括IC卡讀寫電路、人機接口電路和通信電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車載單元，其特征在于，所述通信電路的工作頻率為5.8G。
專利摘要本實用新型涉及一種不停車收費系統(tǒng)中的車載單元，尤其是指一種具有電源管理功能的車載單元。這種車載單元，包括電源供電模塊、硬件延時斷電電路、MCU系統(tǒng)及開關(guān)模塊；所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述硬件延時斷電電路連接；所述電源供電模塊通過所述開關(guān)模塊與所述MCU系統(tǒng)連接。車載單元還包括第三開關(guān)管，MCU系統(tǒng)通過第三開關(guān)管與硬件延時斷電電路連接。本實用新型中MCU系統(tǒng)可根據(jù)車載單元實際需要，控制硬件延時斷電電路縮短或延長斷電時間，且電源供電模塊僅對電源啟動模塊持續(xù)供電，既保證了車載單元在待機狀態(tài)的靜態(tài)功耗較小，又大大降低了車載單元在交易狀態(tài)的功耗。
文檔編號B60R16/03GK202186348SQ20112027963
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者向濤, 張亮, 徐根華 申請人:深圳市金溢科技有限公司