CN102708594A - 一种防拆卸装置及防拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防拆卸装置及放拆卸方法，包括：微处理器模块、重力检测以及拆卸检测模块、电源模块和电源控制模块，其中：重力检测以及拆卸检测模块，用于感应所在设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为电信号传送给微处理器模块；微处理器模块，用于判断重力检测以及拆卸检测模块传送的设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果达到，则控制电源控制模块断开对各模块的供电；电源控制模块，用于根据微处理器模块的控制，对电源模块进行控制，以接通或断开对各模块的供电；电源模块，用于对各模块进行供电。本发明为了能够最大程度降低拆除误判断、避免真正拆除而没有记录的情况以及降低功耗等。

Description

一种防拆卸装置及防拆卸方法

技术领域

本发明涉及近距离通讯技术领域，尤其涉及一种防拆卸装置及拆卸方法。

背景技术

不停车收费系统(Electronic Toll Collection System，简称ETC系统，又称电子收费系统)利用车辆自动识别(Automatic Vehicle Identification，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，通过计算机网路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。

ETC是国际上正在努力开发并推广的一种用于公路、大桥和隧道的电子自动收费系统。该技术在国外已有较长的发展历史，美国、欧洲等许多国家和地区的电子收费系统已经局部联网并逐步形成规模效益。我国以IC卡、磁卡为介质，采用人工收费方式为主的公路联网收费方式无疑也受到这一潮流的影响。

路侧单元(Road-Side Units，简称RSU)，又称为电子标签读写器、路侧读写天线、ETC天线、路侧设备，由微波天线和读写控制器组成。安装在收费车道门架上或收费岛立柱上的用于同过往车辆上的车载设备进行通信的天线及相应的控制设备。

车载单元(On Board Unit，简称OBU)，又称为电子标签、车载设备，是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备，安装在车辆内部(风挡玻璃或仪表台上)并且支持利用专用短程通信与路侧设备进行信息交换的设备。OBU本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签，也可以通过附加一个智能卡读写接口，实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能，而成为双片式电子标签。本系统使用双片式，即OBU+IC卡(双界面卡)。

由于OBU与车辆之间存在一一对应的关系，如果用户私自交换OBU，则会有少缴费的可能，亦会影响高速公路管理机构进行车流量等信息统计的可信度，所以OBU需要具备防拆卸功能，防拆卸功能需要具有以下几个基本功能：

(1)可以检测并可靠记录拆卸信息；

(2)拆卸后不可以破坏电路的功能，但可以根据拆卸信息屏蔽正常交易的功能；

(3)允许通过激活的方式修改拆卸信息，从而再次恢复正常交易功能。

目前，大多数方案提出开关直接通断，即直接断电防拆卸，或者利用粘胶等形式在拆卸时破坏电路的形式实现防拆卸。主要涉及微动开关形式的防拆卸方案，该方案的弊病是可能出现误指示，以及微动开关的动作行程导致该器件的高度较高，使有源标签无法实现小型化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防拆卸装置及防拆卸方法，能够避免对电子标签拆卸的误判断。

为解决上述技术问题，本发明的一种防拆卸装置，包括：微处理器模块、重力检测以及拆卸检测模块、电源模块和电源控制模块，其中：

所述重力检测以及拆卸检测模块，用于感应所在设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为电信号传送给所述微处理器模块；

所述微处理器模块，用于判断所述重力检测以及拆卸检测模块传送的设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果达到，则控制所述电源控制模块断开对各模块的供电；

所述电源控制模块，用于根据所述微处理器模块的控制，对电源模块进行控制，以接通或断开对各模块的供电；

所述电源模块，用于对各模块进行供电。

进一步地，所述重力检测以及拆卸检测模块，包括：电源整理模块、加速度传感器、模数转换采样器和控制、中断以及串行数据模块，其中：

所述电源整理模块，用于对所述电源模块的供电进行调理，为所述重力检测以及拆卸检测模块中的模块供电；

所述加速度传感器，用于感应所述设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为模拟电信号，传送给所述模数转换采样器；

所述模数转换采样器，用于将所述加速度传感器传送的模拟电信号转换为数字电信号；

所述控制、中断以及串行数据模块，用于向所述微处理器模块产生中断信号，通过串行通信接口将数字电信号传送给所述微处理器模块。

进一步地，所述重力检测以及拆卸检测模块还包括数字滤波器，其中：

所述模数转换采样器，还用于将所述数字电信号传送给所述数字滤波器；

所述数字滤波器，用于对所述模数转换采样器传送的数字电信号进行滤波，将滤波后的数字电信号传送给所述控制、中断以及串行数据模块。

进一步地，还包括安全模块，其中：

所述微处理器模块，还用于在控制所述电源控制模块断开对各模块的供电前，向所述安全模块写入拆卸信息；

所述安全模块，用于保存所述拆卸信息。

进一步地，所述微处理器模块，还用于在被断电并再次上电后，从所述安全模块读取拆卸信息，根据拆卸信息禁止设备启动。

进一步地，还包括声光指示模块，其中：

所述微处理器模块，还用于在控制所述电源控制模块断开对各模块的供电前，控制所述声光指示模块向用户提示拆卸动作；

所述声光指示模块，用于向用户提示拆卸动作。

进一步地，一种防拆卸方法，包括：

防拆卸装置感应所在设备在各维度上的加速度，判断设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果达到，则断开所述防拆卸装置的内部供电。

进一步地，感应所在设备在各维度上的加速度，包括：

感应所述设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为模拟电信号，并将模拟电信号转换为数字电信号。

进一步地，还包括：

所述防拆卸装置在断开所述防拆卸装置的内部供电前，保存拆卸信息，并且，在被再次上电后，根据所述拆卸信息禁止所述设备启动。

进一步地，还包括：

所述防拆卸装置在断开所述防拆卸装置的内部供电前，向用户提示拆卸动作。

综上所述，本发明为了能够最大程度降低拆除误判断、避免真正拆除而没有记录的情况以及降低功耗等，使用重力检测以及拆卸检测模块对车载单元的三轴的加速度进行检测，并设置加速度阈值，判别电子标签是否被拆卸，从而有效地避免了误拆卸的情况，并且使电子标签的耗电极低，达到微安级，有效地避免了电量的损失，本发明的防拆卸装置可以做到1mm以内的高度，进而可以将电子标签做得更加小型化，符合产品发展的潮流，综上，本发明具有如下有益效果：

(1)避免了电子标签因静电等外界因素导致的拆卸误判断；

(2)避免了因供电不稳定导致向安全模块写拆卸信息失败；

(3)极大地降低了防拆卸装置的功耗；

(4)电路简单、成本低廉；

(5)可以有效控制装置的尺寸，精简了微动开关等传统的拆卸检测装置必配的接点元器件，同时精简了结构上的拆卸检测触动杆，降低了成本，做到小型化。

附图说明

图1为本发明实施方式的防拆卸装置的架构图；

图2为本发明实施方式的防拆卸装置中的重力检测以及拆卸检测模块的结构图；

图3为本发明实施方式的防拆卸方法的流程图。

具体实施方式

现有的防拆卸装置，大都与防拆卸装置所在的设备(为方便描述以下简称为设备)的上电装置分开设置，采用脉冲式检测设备的拆卸，容易受到外界因素诸如静电等的干扰，从而造成设备本身没有被拆卸而被误判断为被拆除的情况，此外，当设备真的被拆卸时，由于需要进行声光等显示，并向安全模块写入拆卸信息等操作，需要供电连续，原有设计是采用大电容储能延续微动开关弹开后的供电，但是，这种方式有着先天的弊病：功耗大，尤其是在温度高的情况下漏电流会变大，对使用电池等供电的设备有着极大的隐患；另外，电容储能不一定能够满足声光指示以及安全模块的操作，以致出现设备被拆除而没有记录的情况。

本实施方式的防拆卸装置包括：微处理器模块、重力检测以及拆卸检测模块、电源模块、安全模块、声光指示模块和电源控制模块。电源模块为整个装置供电，同时，电源模块受控于电源控制模块，电源控制模块受控于微处理器模块，微处理器模块还控制安全模块和声光指示模块。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本实施方式的防拆卸装置包括：微处理器模块、重力检测以及拆卸检测模块、电源模块、安全模块、声光指示模块和电源控制模块，该装置可广泛用于需要防拆卸检测的设备中，例如，ETC系统及二义性路径识别系统中。

微处理器模块是具有较强运算处理能力的高性能单片机，通过中断方式实时检测重力检测以及拆卸检测模块的信号，判断重力检测以及拆卸检测模块传送的设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，以控制装置电源的通断，微处理器模块根据重力检测以及拆卸检测模块的信号，将拆卸信息写入安全模块进行存储，微处理器模块还会控制声光指示模块进行相应的提示。

安全模块是基于3DES、RSA等密钥算法的安全控制模块，用于对通信数据进行加密和解密处理，并对拆卸信息进行存储。物理形式可以是ESAM(嵌入式安全控制模块)卡。

声光指示模块的声音指示部分由蜂鸣器及驱动电路组成，用声音的方式指示设备的工作状态和命令操作结果，光指示部分由不同颜色(如红绿等)的指示灯组成，用来指示设备的工作状态和命令操作结果，显示部分由OLED或者LCD以及驱动电路组成。例如：当设备被拆除时，红色报警灯将会闪亮1秒时间，同时蜂鸣器发出蜂鸣，当设备再次上电时，设备的红灯亮起提示设备已经拆除，同时LCD显示“设备拆除”的字样。

电源模块由供电部分(如电池，直流源等)和分级电源控制电路组成，用来给各个电路模块供电。

电源控制模块是在设备开始工作时，将装置上电的功能开启，当设备拆卸后电源控制模块会稳定可靠的维持装置的电源供给，等到向安全模块写入拆卸信息并进行相应提示后再断掉整板的供电。

重力检测以及拆卸检测模块，是通过加速度传感器感应设备三轴上的加速度情况，将设备在各个维度上的加速度的变化量转换为电信号传送给微处理器模块，微处理器模块可以判断装置是否被拆卸。

如图2所示，本实施方式中的重力检测以及拆卸检测模块，包括：电源整理模块、加速度传感器、ADC采样器、数字滤波器和控制、中断以及串行数据模块。

电源整理模块将装置的电源调理成本模块可以使用的稳定的电源。

加速度传感器负责感应设备在三个维度上的加速度变化将变化值转换为电信号；

ADC采样器将将模拟电信号转换为数字电信号；

数字滤波器对数字电信号进行滤波处理，避免干扰；

控制、中断以及串行数据模块对外产生中断信号，通过串行通信接口，与微处理器模块通信，将数字电信号传送给微处理器模块。

当用户拆卸设备后，即便再次安装设备，由于上次的拆卸动作已经在安全模块中有记录，微处理器模块通过读取安全模块中的拆卸信息，判断设备已拆除过，会禁止设备启动，此时客户可以到相关监管部门进行再次激活，设备就可以再次使用，并不破坏电路本身。

如图3所示，本实施方式的防拆卸方法，包括：

步骤301：防拆卸装置的重力检测以及拆卸检测模块感应所在设备在各维度上的加速度；

当设备被拆卸时，必然存在某个维度上的加速度变化。

步骤302：防拆卸装置的重力检测以及拆卸检测模块将各维度上的加速度的变化量转换为模拟电信号，并将模拟电信号转换为数字电信号，传送给防拆卸装置的微处理器模块；

步骤303：微处理器模块进行数字滤波防抖设计，判断设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果加速度变化量达到设定的加速度阈值，则认定设备被拆除；

步骤304：微处理器模块向防拆卸装置的安全模块写入拆卸信息，并向用户提示拆卸动作；

防拆卸装置可以进行蜂鸣、闪烁LED灯指示以及在LCD上显示“设备被拆除”等字样给客户以提示。

步骤305：微处理器模块控制防拆卸装置的电源控制模块关断电源供电通路，防拆卸装置内部供电断开，节约电能。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种防拆卸装置，其特征在于，包括：微处理器模块、重力检测以及拆卸检测模块、电源模块和电源控制模块，其中：

所述重力检测以及拆卸检测模块，用于感应所在设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为电信号传送给所述微处理器模块；

所述微处理器模块，用于判断所述重力检测以及拆卸检测模块传送的设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果达到，则控制所述电源控制模块断开对各模块的供电；

所述电源控制模块，用于根据所述微处理器模块的控制，对电源模块进行控制，以接通或断开对各模块的供电；

所述电源模块，用于对各模块进行供电。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述重力检测以及拆卸检测模块，包括：电源整理模块、加速度传感器、模数转换采样器和控制、中断以及串行数据模块，其中：

所述电源整理模块，用于对所述电源模块的供电进行调理，为所述重力检测以及拆卸检测模块中的模块供电；

所述加速度传感器，用于感应所述设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为模拟电信号，传送给所述模数转换采样器；

所述模数转换采样器，用于将所述加速度传感器传送的模拟电信号转换为数字电信号；

所述控制、中断以及串行数据模块，用于向所述微处理器模块产生中断信号，通过串行通信接口将数字电信号传送给所述微处理器模块。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述重力检测以及拆卸检测模块还包括数字滤波器，其中：

所述模数转换采样器，还用于将所述数字电信号传送给所述数字滤波器；

所述数字滤波器，用于对所述模数转换采样器传送的数字电信号进行滤波，将滤波后的数字电信号传送给所述控制、中断以及串行数据模块。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括安全模块，其中：

所述微处理器模块，还用于在控制所述电源控制模块断开对各模块的供电前，向所述安全模块写入拆卸信息；

所述安全模块，用于保存所述拆卸信息。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：

所述微处理器模块，还用于在被断电并再次上电后，从所述安全模块读取拆卸信息，根据拆卸信息禁止设备启动。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括声光指示模块，其中：

所述微处理器模块，还用于在控制所述电源控制模块断开对各模块的供电前，控制所述声光指示模块向用户提示拆卸动作；

所述声光指示模块，用于向用户提示拆卸动作。

7.一种防拆卸方法，其特征在于，包括：

防拆卸装置感应所在设备在各维度上的加速度，判断设备在各维度上的加速度的变化量是否达到加速度阈值，如果达到，则断开所述防拆卸装置的内部供电。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，感应所在设备在各维度上的加速度，包括：

感应所述设备在各维度上的加速度，将各维度上的加速度的变化量转换为模拟电信号，并将模拟电信号转换为数字电信号。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述防拆卸装置在断开所述防拆卸装置的内部供电前，保存拆卸信息，并且，在被再次上电后，根据所述拆卸信息禁止所述设备启动。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

所述防拆卸装置在断开所述防拆卸装置的内部供电前，向用户提示拆卸动作。

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