CN211956529U - 一种用于机动车辆的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于机动车辆的设备，所述车载设备包括：车载单元，所述车载单元的外壳背部与所述易碎电子标签的第一表面通过第一贴合单元进行贴合；所述车载单元的外壳前部包括用于显示车载单元工作状态的显示器件；易碎电子标签，所述易碎电子标签的第二表面通过第二贴合单元与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合；第一贴合单元，以预定的贴合方式将车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面进行贴合；第二贴合单元，以预定的贴合方式将易碎电子标签的第二表面与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合。

Description

一种用于机动车辆的设备

技术领域

本实用新型属于车载单元技术领域，具体涉及一种用于机动车辆的设备。

背景技术

高速公路不停车收费系统(Electronic Toll Collection,简称ETC)是以现代通信技术、电子技术、自动控制技术、计算机和网络技术等为主的导，实现车辆不停车自动收费的智能交通电子系统。该系统通过高速收费站的路侧单元(RSU)与车载单元(OBU)之间的专用短程通信，在不需要司机停车和其他收费人员操作的情况下，自动完成收费的过程。ETC系统能够大大提高效率。

常规OBU(On board Unit)如图2所示，包括：5.8GHz射频模块及其天线单元，13.56MHz射频模块及其天线单元，MCU(Microcontroller Unit)单元，防拆开关及双面胶片单元，电源系统单元，ESAM(Embedded Secure Access Module)加密芯片单元，人机交互单元，以及其他单元。其中，5.8GHz射频模块及其天线单元实现与龙门架RSU(Road Side Uni)远程通信，13.56MHz射频模块及其天线单元实现与用户银行卡进行通信实现扣费功能，MCU单元实现对整机的控制。防拆开关，当防拆键按下后，代表OBU正常工作，当防拆键弹出后，代表OBU被拆卸过，OBU失效。

OBU外壳通过双面胶片与前挡风玻璃相连，防拆开关多采用机械结构，当OBU与汽车挡风玻璃相分离的时候，防拆开关弹起，引起高低电平的变化，此时，防拆开关相连的MCU输入输出端口，识别出高低电平的变化，从而判读出，OBU是否被拆除。

但是该方式容易被破解，只要保证OBU防拆开关状态不发生变化，即可拆除OBU。现实中，经常出现OBU非法拆除的现象，多采用用刀片顶住防拆开关，使开关不弹起，连同胶片，一起拿下OBU，此方法未改变OBU防拆的状态，OBU本身无法识别出自身，被拆除过，导致OBU被非法拆除。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供一种OBU防拆卸装置，能有效解决之前的OBU非法拆除的问题。

针对以上技术问题，本实用新型实施例提供了一种用于机动车辆的设备，所述车载设备包括：

车载单元，所述车载单元的外壳背部与所述易碎电子标签的第一表面通过第一贴合单元进行贴合；所述车载单元的外壳前部包括用于显示车载单元工作状态的显示器件；

易碎电子标签，所述易碎电子标签的第二表面通过第二贴合单元与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合；

第一贴合单元，以预定的贴合方式将车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面进行贴合，以使得当车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面发生相对的位置偏移或产生相对距离时，所述易碎电子标签处于失效状态；

第二贴合单元，以预定的贴合方式将易碎电子标签的第二表面与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合，以使得当易碎电子标签的第二表面与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置发生相对的位置偏移或产生相对距离时，所述易碎电子标签处于失效状态。

所述车载单元包括：第一射频单元，所述第一射频单元用于与路侧单元进行通信。

所述车载单元包括：第二射频单元，所述第二射频单元用于与易碎电子标签进行通信。

所述易碎电子标签包括：电子标签芯片、易碎基板和电子标签天线线圈。

所述电子标签天线线圈位于易碎基板的第一表面。

所述电子标签芯片位于易碎基板的第一表面。

所述电子标签芯片与所述电子标签天线线圈组成的等效电路谐振频率与所述电子标签天线线圈的谐振频率相同。

当所述易碎电子标签处于失效状态，能够确定所述易碎电子标签处于物理上被破坏的状态。

当车载单元通过第二射频模块与易碎电子标签进行通信时，当预定时间内没有接收到易碎电子标签的应答时，确定所述易碎电子标签处于失效状态。

预定的贴合方式包括粘结。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例公开的OBU防拆卸装置剖视图；

图2是本实用新型实施例公开的常规OBU示意图；

图3是本实用新型实施例公开OBU防拆卸系统方框图；

图4是本实用新型实施例公开的易碎电子标签结构示意图；

图5是本实用新型实施例公开的用于与车载单元进行安全通信的系统的结构示意图。

附图序号说明：1-OBU本体；2-易碎电子标签；2.1-易碎电子标签第一表面；2.2-易碎电子标签第二表面；2.3-电子标签芯片；2.4-易碎基板；2.5-电子标签天线；3.1-第一粘贴介质；3.2-第二粘贴介质；4-车辆部件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本实用新型实施例保护的范围。

本实用新型实施例提供一种OBU防拆卸装置，能有效解决之前的OBU非法拆除的问题。本实用新型所述OBU防拆卸装置包括OBU本体和易碎电子标签，所述OBU本体第一表面与所述易碎电子标签第一表面通过第一粘贴介质粘接，所述易碎电子标签第二表面通过第二粘贴介质粘接于车辆部件。

根据本实用新型的一个实施例，所述OBU包括第二射频模块及其天线单元，所述第二射频模块及其天线单元遵守ISO/IEC 14443A协议或者ISO/IEC14443-B协议、ISO/IEC15693协议等其他协议。

根据本实用新型的一个实施例，所述易碎电子标签遵守ISO/IEC14443A协议或者ISO/IEC14443-B协议、ISO/IEC15693协议等其他协议。

根据本实用新型的一个实施例，所述易碎电子标签包括：电子标签芯片、易碎基板、电子标签天线；所述电子标签天线印制在所述易碎基板第一表面，所述电子标签芯片所述位于易碎基板第一表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述OBU的第二射频模块及其天线单元，用于读取所述易碎电子标签信息，关联所述易碎电子标签信息与所述OBU信息。

根据本实用新型的一个实施例，所述OBU本体具有被路测单元唤醒的功能。

根据本实用新型的一个实施例，所述预定时间不小于所述失效时间。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一响应消息在接收到附加确认消息的情况下的失效时间为零。

根据本实用新型的一个实施例，所述方法还包括：根据所述失效时间更新所述失效时间字段。

根据所述失效时间字段判断所述第一响应消息状态。

当所述第一响应消息处于有效状态，所述车载单元与所述易碎电子标签进行数据通信。

当所述第一响应消息处于失效状态，所述车载单元不与所述易碎电子标签进行数据通信，将所述第一响应消息失效状态通过第一通信协议反馈给所述路侧单元，判断所述车载单元被非法拆除。

具体地，采用一种13.56MHz RFID(Radio Frequency Identif ication)易碎电子标签，粘贴在OBU外壳背部，OBU连同13.56MH z RFID易碎电子标签一同粘贴到前挡风玻璃上。OBU中的13.56MHz(第二)射频模块及其天线单元可与13.56MHz RFID易碎电子标签进行无线通信，读取13.56MHz RFID易碎电子标签的信息。OBU被唤醒后，OBU 13.56MHz射频模块及其天线单元先对13.56MHz RFID易碎电子标签进行识读。当OBU确认完13.56MHz RFID易碎电子标签信息正确后，说明OBU状态正常，属于合法OBU可进行交易扣费。一旦OBU被非法拆除过，13.56MHz RFID易碎电子标签将被破坏，13.56MHz射频模块及其天线单元无法读取到13.56MHz RFID易碎电子标签的信息，OBU判断自身被非法拆除，将自动停止工作或者上报给RSU(Road Side Unit)，起到防拆功能。

本实用新型，采用一种13.56MHz RFID易碎电子标签，粘贴在OBU外壳背部，组合新的系统，如图3所示。OBU连同13.56MHz RFID易碎电子标签一同粘贴到前挡风玻璃上如图1所示。13.56MHz RFID易碎电子标签遵循协议，与OBU上的13.56MHz射频模块及其天线单元相同，即：均为ISO/IEC 14443A协议。故OBU中的13.56MHz射频模块及其天线单元可与13.56MHz RFID易碎电子标签进行无线通信，读取13.56MHz RFID易碎电子标签的信息，如图3所示。为了节省电池消耗，OBU一直处于休眠状态，当带有贴装OBU的机动车，行驶至高速ETC车道，RSU下方，OBU会被RSU信号唤醒，OBU被唤醒后，OBU13.56MHz射频模块及其天线单元先与13.56MHz RFID易碎电子标签进行无线通信，来识读13.56MHz RFID易碎电子标签的信息。当OBU确认完13.56MHz RFID易碎电子标签信息正确后，说明OBU状态正常，属于合法OBU可以正常进行交易扣费。当OBU被非法拆除时，13.56MHz RFID易碎电子标签出现破损，此时OBU无法读取到13.56MHz RFID易碎电子标签的信息，OBU判断自身被非法拆除，将自动停止工作或者上报给RSU，起到防拆功能。

其中13.56MHz RFID易碎电子标签如图4，主要包括：电子标签芯片，易碎基材，13.56MHz的天线，天线可以通过导电银浆的方式印刷在易碎基材上。13.56MHz RFID易碎电子标签优先遵循ISO/IEC14443A协议，与OBU 13.56MHz射频模块及其天线单元进行无线通信。13.56MHz RFID属于近场通信，其工作距离<10cm。13.56MHz RFID易碎电子标签属于无源电子标签，并不需要电池，其能量提供，是与OBU通信时，从OBU13.56MHz射频模块及其天线单元摄取能量，不会增加OBU的待机功耗。

OBU采用13.56MHz RFID易碎电子标签，当OBU被拆除时，即使使用刀片，13.56MHzRFID易碎电子标签也会出现裂痕或者断裂，13.56MHz的易碎电子标签天线4-3出现断裂，或电子标签芯片4-2出现脱落，导致13.56MHz RFID易碎电子标签将无法工作，OBU上的13.46MHz射频模块及其天线单元无法识读到13.56MHz RFID易碎电子标签信息，代表OBU被非法拆除。起到防拆的作用。

本实用新型，实施了一种新的防拆方式，能有效解决之前的OBU非法拆除的问题。同时，充分利用OBU本身现有13.56MHz的射频模块及其天线单元，且13.56MHz RFID易碎电子标签为无源标签，且成本极低。不会对OBU造成额外的待机功耗，和成本增加。

射频模块及其天线单元，不局限于13.56MHz，同时易碎电子标签，不局限于13.56MHz的频段，RFID易碎电子标签，其也可以通过对柔性基材，采用划痕、切口等形式，达到易碎防伪效果。

在OBU生产加工阶段出厂前，就可以将13.56MHzRFID易碎电子标签粘贴在OBU上，并进行信息相互绑定。

13.56MHz RFID易碎电子标签一面粘贴到OBU外壳背面的安装位置，使用的时候，将OBU贴合到机动车前挡风玻璃上，如图1所示。

采用一种尺寸30x30 cm的13.56MHzRFID易碎电子标签，如图4，主要包括：电子标签芯片，其芯片符合ISO/IEC14443-A协议；易碎基材，13.56MHz的天线，其中13.56MHz天线通过导电银浆的形式，印刷在易碎基材上。

所述电子标签芯片与所述电子标签天线组成的等效电路谐振频率与所述相对应的OBU射频模块及其天线单元频率相同。

不同频率的射频模块对应OBU天线单元的不同的天线。

所述电子标签天线与其频率相同的所述OBU天线单元的天线具有耦合度。

其易碎电子标签天线设计有如下要求：第一，13.56MHz RFID易碎电子标签天线与芯片IC组成的等效电路谐振在13.56MHz。第二，13.56MHz RFID易碎电子标签天线与OBU上的13.56MHz射频模块及其天线单元有一定耦合度，保证OBU与RFID电子标签能正常通信且其通信距离范围<10cm。第三，13.56MHz RFID易碎电子标签天线位置及尺寸，不影响13.46MHz射频模块及其天线单元与用户银行卡的通信。第四，13.56MHz RFID易碎电子标签天线的位置及尺寸不影响5.8GHz(第二)射频模块及其天线单元与RSU间的通信。

为了增长OBU的使用寿命，OBU平时处于休眠状态，当车辆行驶到高速公路的龙门架下RSU前，OBU从休眠状态被RSU信号唤醒，OB U中的13.56MHz射频模块及其天线单元首先读取13.56MHzRFID易碎电子标签的信息，当两者交互成功后，代表OBU合法，可进行下一步的扣费，通行。当OBU被拆除过后，13.56MHz RFID易碎电子标签天线会被破坏，13.56MHzRFID易碎电子标签失效。OBU被唤醒后，OB U中的13.56MHz射频模块及其天线单元无法读取13.56MHzRFID易碎电子标签的信息，判断OBU被非法拆除过，此时OBU不进行交易，也可把非法拆除信息上报给RSU。由工作人员进行处理。从而达到OBU防拆的效果。

图5是本实用新型实施例公开的用于与车载单元进行安全通信的系统的结构示意图。系统包括：接收装置501、转换装置502、生成装置503、发送装置504、设置装置505以及判断装置506。

接收装置501当配备有所述车载单元的车辆移动到以路侧单元为中心的预定区域范围内时，促使处于休眠状态的车载单元接收到来自路侧单元的第一通信协议的信号。

转换装置502基于所述第一通信协议的信号，促使所述车载单元从休眠状态转换为唤醒状态，并对所述第一通信协议的信号进行解析以获取来自路侧单元的交互消息。

生成装置503基于所述交互消息，生成与所述交互消息相对应的第一响应消息并通过第一射频模块将所述第一响应消息发送给路测单元，在所述第一响应消息中添加失效时间字段，所述失效时间字段用于指示所述第一响应消息在未接收到附加确认消息的情况下的失效时间。

发送装置804向易碎电子标签发送第二通信协议的信号，以促使所述易碎电子标签基于所述第二通信协议的信号生成第二响应消息；当在预定时间内没有从所述易碎电子标签接收到第二响应消息时，不向所述路侧单元发送附加确认消息以使得所述第一响应消息处于失效状态。

设置装置505设置所述失效时间，并根据所设置的失效时间来更新所述失效时间字段。

判断装置506根据所述失效时间字段判断所述第一响应消息状态；当所述第一响应消息处于有效状态，所述车载单元与所述路侧单元进行数据通信；当所述第一响应消息处于失效状态，所述车载单元不与所述路侧单元进行数据通信。

所述预定时间小于所述失效时间。所述预定位置为车辆的前挡风玻璃的上侧。所述第一通信协议与第二通信协议不同，并且所述交互消息包括路侧单元的标识符、位置信息和开始计费的指示。

所述车载单元包括车载单元，通过第一粘贴介质粘接所述车载单元本体的第一表面与所述易碎电子标签第一表面，将所述易碎电子标签第二表面通过第二粘贴介质粘接于车辆的预定位置处。所述向易碎电子标签发送第二通信协议的信号包括：所述车载单元通过第二射频模块向所述易碎电子标签发送第二通信协议的信号。其中所述易碎电子标签包括：电子标签芯片、易碎基板、电子标签天线；所述电子标签天线被印制在所述易碎基板第一表面，所述电子标签芯片位于所述易碎基板第一表面。所述电子标签天线与车载单元的天线具有耦合度。所述电子标签芯片与电子标签天线组成的等效电路谐振频率与所述车载单元的第二射频模块及其天线单元频率分别相同。

本实用新型所涉及的测算和分析软件非实用新型人研究开发，是本领域人员所熟悉的技术。

显然，上述具体实施案例仅仅是为了说明本方法应用所作的举例，而非对实施方式的限定，对于该领域的一般技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，用以研究其他相关问题。因此，本实用新型的保护范围都应以权利要求的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的设备，其特征是，所述设备包括：

车载单元，所述车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面通过第一贴合单元进行贴合；所述车载单元的外壳前部包括用于显示车载单元工作状态的显示器件；

易碎电子标签，所述易碎电子标签的第二表面通过第二贴合单元与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合；

第一贴合单元，以预定的贴合方式将车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面进行贴合，以使得当车载单元的外壳背部与易碎电子标签的第一表面发生相对的位置偏移或产生相对距离时，所述易碎电子标签处于失效状态；

第二贴合单元，以预定的贴合方式将易碎电子标签的第二表面与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置进行贴合，以使得当易碎电子标签的第二表面与车辆的前挡风玻璃的内侧的特定位置发生相对的位置偏移或产生相对距离时，所述易碎电子标签处于失效状态。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征是，所述车载单元包括：第一射频单元，所述第一射频单元用于与路侧单元进行通信。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征是，所述车载单元包括：第二射频单元，所述第二射频单元用于与易碎电子标签进行通信。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征是，所述易碎电子标签包括：电子标签芯片、易碎基板和电子标签天线线圈。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征是，所述电子标签天线线圈位于易碎基板的第一表面。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征是，所述电子标签芯片位于易碎基板的第一表面。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征是，所述电子标签芯片与所述电子标签天线线圈组成的等效电路谐振频率与所述电子标签天线线圈的谐振频率相同。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征是，当所述易碎电子标签处于失效状态，能够确定所述易碎电子标签处于物理上被破坏的状态。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征是，当车载单元通过第二射频模块与易碎电子标签进行通信时，当预定时间内没有接收到易碎电子标签的应答时，确定所述易碎电子标签处于失效状态。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征是，预定的贴合方式包括粘结。

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