CN101872995B - 电子自动收费车载单元 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电子自动收费车载单元。为了解决电子自动收费车载单元无需频繁更换电池的问题，给出电子自动收费车载单元，包括供电组件，供电组件包括信号唤醒电路和供电电源；在供电组件内，信号唤醒电路由供电电源供电；供电电源还向供电组件外进行供电输出，信号唤醒电路唤醒供电组件的供电输出；其供电电源包括振动发电单元。

Description

电子自动收费车载单元
技术领域
本申请涉及电子自动收费车载单元。 
背景技术
电子自动收费车载单元(OBU)通常体积较小，同时考虑到成本等因素，一般采用容量比较小的一次性电池进行供电。一次性电池会对环境造成污染。因为一次性电池容量小，使用寿命短，所以电子自动收费车载单元需频繁更换电池。 
发明内容
本申请要解决的问题是让电子自动收费车载单元无需频繁更换电池。 
为此给出电子自动收费车载单元，包括供电组件，供电组件包括信号唤醒电路和供电电源；其中，供电电源包括振动发电单元；在供电组件内，信号唤醒电路由供电电源供电；供电电源还向供电组件外进行供电输出，信号唤醒电路唤醒供电组件的供电输出；还设有电压监测模块，其如果检测到振动发电单元输出电压低于一个设定值持续一个设定时间，就禁用信号唤醒电路的唤醒功能。 
本申请采用振动发电单元把汽车行驶时产生的振动能量自动转换成电能进行供电，就无需频繁更换电池。 
附图说明
图1是电子自动收费车载单元的电路原理框图。 
图2是供电模块内部以及与信号唤醒电路的连接原理框图。 
具体实施方式
如图1所示，电子自动收费车载单元包括微处理器10、IC卡读写天线11、IC卡读写控制电路12、接收天线13、接收电路14、发射天线15、发射电路16、声光指示电路17、防拆卸电路和插卡唤醒电路18、信号唤醒电路19、以及供电模块20。其中，所述IC卡读写天线11、接收天线13和发射天线15分别通过IC卡读写控制电路12、接收电路14、发射电路16与微处理器10连接，其中接收天线13和发射天线15用于收发射频信号；所述微处理器10还分别与声光指示电路17、防拆卸电路18连接。供电模块20连接信号唤醒电路19以向其供电。供电组件至少包括信号唤醒电路19和供电模块20中的电池，供电组件的供电输出受信号唤醒电路19控制，向供电组件外的IC卡读写控制电路12、接收电路14、发射电路16、声光指示电路17、防拆卸电路和插卡唤醒电路18等电路供电。 
上述防拆卸电路为现有技术，需要不间断用电，平时耗电极少。当感应到电子标签被拆卸时，其通知微处理器，微处理器通过检测到的防拆卸电路的状态，记录下被拆卸。 
上述插卡唤醒电路为现有技术，需要不间断用电，平时耗电极少，不必考虑其耗电。当感应到IC卡插入车载电子收费单元时，其通知微处理器，微处理器进行读卡操作，通过屏幕显示或其它方式告知车主卡上信息等。 
上述信号唤醒电路为现有技术，当靠近和通过电子收费车道时需要用电。当车载电子收费单元靠近(距离数米或稍远一点)电子收费车道时，信号唤醒电路收到车道上的路侧单元发出的信号，唤醒整个电子收费单元进入交易状态，与路侧单元进行交易。 
供电模块20如图2，包括振动发电单元21、电源管理模块22、电能存储器23等，其中电源管理模块22分别与振动发电单元21、电能存储器23、信号唤醒电路19连接。其中，所述电源管理模块22具有充电管理、唤醒控制、供电管理等功能，实现对电能存储器23的充电和放电管理，并为电子自动收费车载单元供电。所述电能存储器23采用电容或充电电池。供电模块20还包括与电源管理模块22连接的太阳能电池接入端，用于接入太阳能电池25，太阳能电池和振动发电单元21形成并联向电能存储器23充电的结构。供电模块20还包括与电源管理模块22连接的备用电池接入端，用于接入一次性电池24作为备用电池，备用电池和振动发电单元21形成并联向电能存储器23充电的结构。 
电源管理模块22的功能是，当信号唤醒电路19未被唤醒时，保持电子自动收费车载单元的节电状态；当信号唤醒电路19被唤醒时，执行供电组件的供电输出——此乃电源管理模块的现有功能。因为汽车长时间停驶时电子自动收费车载单元是肯定不需要进行与收费相关的操作的，而此时缺少振动能量供应，故振动发电单元输出电压比较低甚至为0，所以本实施例的电源管理模块22还兼作电压监测模块，其如果检测到振动发电单元输出电压低于一个设定值持续一个设定时间，就禁用信号唤醒电路的唤醒功能，让电子自动收费车载单元在不需使用时尽量节约用电。禁用唤醒功能既可以通过不对信号唤醒电路供电来实现，也可以通过向信号唤醒电路传递相应的命令来实现。 
优选地，本实施例中的电能存储器23为超级电容，好处是：漏电电流小；瞬间放电电流大；在其额定电压范围内可以被充电至任意电位，且可以完全放出；与其体积相当的传统电容器相比可以存储更多的能量，电池与其体积相当的超级电容器相比可以存储更多的能量；可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响；可以快速充电而不会被损害；可以反复循环数十万次。 
供电电源平时只需向信号唤醒电路供电，耗电较少；仅当电子自动收费车载单元需与通信对象进行信息交互时，信号唤醒电路才唤醒供电组件的供电输出。但优选地，在上述技术方案的基础上，供电模块可以另设一条不受信号唤醒电路控制的不间断的供电输出，供电组件外的一部分电路根据经营或技术上的需要接到该不间断的供电输出，例如防拆卸电路和插卡唤醒电路18等。 

Claims (5)

1.电子自动收费车载单元，包括供电组件，供电组件包括信号唤醒电路和供电电源；其中，供电电源包括振动发电单元；在供电组件内，信号唤醒电路由供电电源供电；供电电源还向供电组件外进行供电输出，信号唤醒电路唤醒供电组件的供电输出；其特征是，还设有电压监测模块，其如果检测到振动发电单元输出电压低于一个设定值持续一个设定时间，就禁用信号唤醒电路的唤醒功能。
2.根据权利要求1的电子自动收费车载单元，其供电组件还包括电能存储器，振动发电单元向电能存储器充电，电能存储器负责所述的供电输出。
3.根据权利要求1或2的电子自动收费车载单元，设有太阳能电池接入端，使得太阳能电池和振动发电单元形成并联向电能存储器充电的结构。
4.根据权利要求1或2的电子自动收费车载单元，设有备用电池接入端，使得备用电池和振动发电单元形成并联向电能存储器充电的结构。
5.根据权利要求2的电子自动收费车载单元，电能存储器为超级电容。
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